BR112013016384B1

BR112013016384B1 - dispositivo para estimativa do número de cetano

Info

Publication number: BR112013016384B1
Application number: BR112013016384A
Authority: BR
Inventors: Tsuchiyama Makio; Miyaura Takeshi; Ito Yoshiyasu
Original assignee: Toyota Motor Co Ltd
Priority date: 2011-02-08
Filing date: 2011-02-08
Publication date: 2019-11-26
Also published as: DE112011104857T5; WO2012108005A1; US9127608B2; BR112013016384A2; CN103354866B; DE112011104857B4; JPWO2012108005A1; US20130311063A1; JP5790666B2; CN103354866A

Abstract

dispositivo para estimativa do número de cetano a presente invenção refere-se a uma unidade eletrônica de controle (40) que detecta o valor do índice de quantidade do calor gerado pelo combustível a ser queimado em um motor a diesel (s202 a s206). a unidade eletrônica de controle (40) executa adicionalmente a injeção de uma quantidade predeterminada do combustível para estimar um número de cetano do combustível e calcula um valor do índice do torque produzido pelo motor a diesel gerado com aquela execução. então, a unidade eletrônica de controle (40) calcula o valor estimado do número de cetano do combustível com base no valor do índice do torque produzido e no valor do índice da quantidade do calor gerado.

Description

“DISPOSITIVO PARA ESTIMATIVA DO NÚMERO DE CETANO”

Campo Técnico

A presente invenção refere-se a um dispositivo para estimativa do número de cetano destinado a estimar o número de cetano do combustível fornecido ao motor a diesel.

Fundamentos da Técnica

Em um motor a diesel, o combustível injetado na câmara de combustão por um injetor de combustível é comprimido e inflamado após decorrido um período de tempo predeterminado (adiamento da ignição) da injeção. Para aprimorar o desempenho em termos de potência e emissão dos motores a diesel, são largamente utilizados dispositivos que contro10 Iam o modo de controle do motor para o sincronismo de injeção e para a quantidade de injeção na injeção de combustível e que ao mesmo tempo levam em conta o atraso na ignição.

Em um motor a diesel, quanto mais baixo o número de cetano do combustível utilizado, maior o atraso da ignição. Desse modo, mesmo que o modo de execução do controle do motor seja definido antes da remessa de um motor a diesel, supondo que será utilizado 15 um combustível com um número de cetano padronizado, o sincronismo de ignição do combustível será atrasado e o estado de combustão será deteriorado se o tanque de combustível for abastecido com um combustível que tem um número de cetano relativamente baixo, como o combustível de inverno. Dependendo do caso, ocorre falha na ignição.

Para evitar esta inconveniência, é desejável corrigir o modo de execução do contro20 le do motor com base no número efetivo de cetano do combustível que será injetado na câmara de combustão. Para realizar esta correção de maneira favorável, é necessário estimar corretamente o número de cetano do combustível.

Convencionalmente, a Literatura de Patente 1 sugere um dispositivo no qual um injetor de combustível injeta uma quantidade pequena de combustível e estima o número de 25 cetano do combustível com base no torque do motor gerado com injeção de combustível. No dispositivo revelado nesta Literatura de Patente 1, o número de cetano do combustível é estimado com base na relação entre a quantidade de injeção de combustível e o torque produzido, que foi detectado individualmente, ressaltando o fato de que a relação entre quantidade de injeção de combustível e o torque produzido do motor a diesel varia de acordo com 30 o número de cetano.

Documento da Técnica Anterior

Documento de Patente

Documento de Patente 1

Publicação de Patente Aberta à Inspeção Pública do Japão N° 2009-74499

Sumário da Invenção

Problemas que a Invenção Solucionará

Mesmo se ocorrer a queima de combustíveis com o mesmo número de cetano na

2/41 mesma quantidade, as quantidades do calor gerado neste momento não são necessariamente iguais, podendo haver variação na quantidade do calor gerado. Acredita-se que isso ocorra em virtude da razão a seguir. O combustível (óleo leve) é uma mistura contendo primordialmente hidrocarbonetos, e os hidrocarbonetos exibem diversas estruturas. Ademais, diversos materiais são adicionados ao combustível para que uma característica constante seja obtida. Desse modo, a densidade dos hidrocarbonetos no combustível varia em função de diferenças no tempo e no local de produção do combustível. Acredita-se que a variação da quantidade do calor gerado seja uma decorrência dessa variação de densidade.

Uma vez que existe variação na quantidade do calor gerado pelo combustível, mesmo se o mesma quantidade de combustível for injetado e fornecido ao motor a diesel e queimado, é inevitável que haja uma variação no torque produzido por este motor a diesel. Desse modo, mesmo se o número de cetano de combustível for estimado meramente com base na relação entre a quantidade de injeção de combustível e o torque produzido, como no dispositivo revelado na Literatura de Patente 1, não se pode distinguir se uma mudança no torque produzido é causada por um número de cetano diferente do combustível ou pela diferença na quantidade do calor gerado, quando ocorre variação no torque produzido, e assim não é possível realizar uma estimativa precisa.

Como acabamos de mencionar, o dispositivo revelado na Literatura de Patente 1 não consegue evitar a menor exatidão da estimativa do número de cetano em decorrência de uma variação na quantidade do calor gerado pelo combustível, e nesse sentido, aprimoramentos são oportunos.

O objetivo da presente invenção é proporcionar um dispositivo para estimativa do número de cetano capaz de estimar com precisão o número de cetano do combustível.

Meios para Solucionar os Problemas

Para atingir o objetivo citado, a presente invenção fornece um dispositivo para estimar o número de cetano que executa a injeção de combustível por meio de uma quantidade de injeção predeterminada, estimando dessa maneira o número de cetano do combustível que será queimado em um motor a diesel. O dispositivo detecta um valor do índice da quantidade do calor gerado pela combustão do combustível, computa um valor do índice do torque produzido do motor a diesel que é gerado por meio da execução da injeção de combustível através da quantidade de injeção predeterminada, e estima o número de cetano com base nos valores do índice.

De acordo com a configuração acima, o valor do índice da quantidade do calor gerado pela combustão do combustível pode ser detectada e o número de cetano do combustível pode ser estimado com base neste valor do índice. Desse modo, muito embora ocorra variação do torque produzido do motor a diesel gerado com a injeção da quantidade predeterminada do combustível em decorrência de uma variação da quantidade do calor gerado

3/41 pelo combustível, o número de cetano pode ser estimado ao mesmo tempo em que se considera o efeito dessa variação. Assim, elimina-se o erro na estimativa do número de cetano do combustível em decorrência de uma variação da quantidade do calor gerado pelo combustível, e o número de cetano do combustível é estimado com precisão.

De acordo com um aspecto da presente invenção, o dispositivo armazena antecipadamente a relação entre um valor estimado do número de cetano e o valor do índice do torque produzido, corrige a relação com base no valor do índice da quantidade do calor gerado, computa o valor estimado do número de cetano com base na relação corrigida e no valor do índice do torque produzido.

De acordo com um aspecto da presente invenção, o dispositivo armazena antecipadamente a relação entre um valor estimado do número de cetano e o valor do índice do torque produzido, corrige o valor do índice do torque produzido com base no valor do índice da quantidade do calor gerado, computa o valor estimado do número de cetano com base no valor do índice corrigido e na relação.

De acordo com um aspecto da presente invenção, o dispositivo executa a injeção de combustível para estimar o número de cetano com base na quantidade de injeção que foi corrigida de acordo com o valor do índice da quantidade do calor gerado, e estima o número de cetano com base no valor do índice do torque produzido que foi computado na execução Ha iniecão de combustível.

-J - J -- - — - - -.....

De acordo com um aspecto preferencial, o dispositivo executa a injeção de combustível utilizando uma quantidade de injeção predeterminada a fim de detectar a quantidade do calor gerado pelo combustível, computa o valor do índice do torque produzido do motor a diesel que é gerado pela execução da injeção de combustível, e define o valor do índice computado como o valor do índice da quantidade do calor gerado.

O dispositivo executa preferencialmente, com base na quantidade de injeção alvo, a injeção de combustível para detectar a quantidade do calor gerado. O dispositivo inclui adicionalmente um sensor de pressão que detecta uma pressão do combustível que é um índice da pressão de combustível dentro do injetor de combustível. O dispositivo corrige a quantidade de injeção alvo com base na forma de onda oscilante da pressão do combustível de30 tectada pelo sensor de pressão na injeção de combustível.

O dispositivo computa preferencialmente uma característica operacional efetiva do injetor de combustível com base na forma de onda oscilante da pressão do combustível detectada, e corrige a quantidade de injeção alvo com base na diferença entre a característica operacional efetiva computada e uma característica operacional básica predeterminada.

De acordo com um aspecto da presente invenção, o dispositivo detecta a temperatura do combustível utilizando um sensor de temperatura, e corrige a quantidade de injeção alvo com base na temperatura detectada do combustível.

4/41

De acordo com um aspecto preferencial, o dispositivo realiza a detecção da temperatura do combustível utilizando o sensor de temperatura imediatamente antes da execução da injeção de combustível para detectar a quantidade do calor gerado.

De acordo com um aspecto da presente invenção, o dispositivo executa, com base na quantidade de injeção de combustível alvo, a injeção de combustível para estimar o número de cetano. O dispositivo inclui adicionalmente um sensor de pressão que detecta uma pressão do combustível que é um índice da pressão de combustível dentro do injetor de combustível. O dispositivo corrige a quantidade de injeção de combustível alvo com base na forma de onda oscilante da pressão do combustível detectada pelo sensor de pressão na injeção de combustível.

De acordo com um aspecto preferencial, o dispositivo computa uma característica operacional efetiva do injetor de combustível com base na forma de onda oscilante da pressão do combustível detectada, e corrige a quantidade de injeção de combustível alvo com base na diferença entre a característica operacional efetiva computada e uma característica operacional básica predeterminada.

De acordo com um aspecto da presente invenção, o dispositivo executa, com base na quantidade de injeção de combustível alvo, a injeção de combustível para estimar o número de cetano, detecta a temperatura do combustível utilizando um sensor de temperatura, Ω cnrrinA a auantidade de injeção de combustível alvo com base na temperatura detectada V — -| — -- - 20 do combustível.

O dispositivo realiza preferencialmente a detecção da temperatura do combustível utilizando o sensor de temperatura imediatamente antes da execução da injeção de combustível para estimar o número de cetano.

O sensor de pressão é preferencialmente fixado ao injetor de combustível.

Breve Descrição dos Desenhos

A Figura 1 é um diagrama que mostra uma configuração esquemática de um dispositivo para estimativa do número de cetano de acordo com uma modalidade da presente invenção;

A Figura 2 é uma vista em seção transversal que mostra uma estrutura em seçao 30 transversal de um injetor de combustível;

A Figura 3 é um cronograma que mostra uma relação entre as variações de pressão do combustível e a forma de onda temporal de detecção de uma taxa de injeção de combustível;

A Figura 4 é um fluxograma que mostra um procedimento de execução de um pro35 cesso de correção;

A Figura 5 é um cronograma que mostra um exemplo da relação entre a forma de onda temporal de detecção e uma forma de onda temporal básica;

5/41

A Figura 6 é um cronograma que mostra um exemplo da relação entre a forma de onda temporal de detecção e a forma de onda temporal básica;

A Figura 7 é um cronograma que mostra um exemplo de uma relação entre temperatura em uma câmara de combustão e a velocidade do motor;

A Figura 8 é um gráfico que mostra a relação de um grau de oscilação da velocidade do motor, a velocidade do motor durante a injeção e um número de cetano do combustível;

A Figura 9 é um gráfico que mostra uma relação do grau de oscilação da velocidade do motor, a velocidade do motor durante a injeção, e o sincronismo de execução da injeção de combustível;

Figuras 10(a) e 10(b) são gráficos que mostram as relações do grau de oscilação da velocidade do motor, a velocidade do motor durante a injeção, e o sincronismo de injeção de combustível;

A Figura 11 é um gráfico que mostra uma relação do número de cetano do combustível, o grau de oscilação da velocidade do motor, e o sincronismo de injeção de combustível;

A Figura 12 é um fluxograma que mostra um procedimento de execução de um processo de controle da detecção;

A Figura 13 é um gráfico que mostra um método para calcular o grau de oscilação da velocidade do motor; e

A Figura 14 é um fluxograma que mostra o procedimento de execução de um processo de controle da estimativa.

Modos para Execução da Invenção

Daqui por diante será descrito um dispositivo para estimativa do número de cetano de acordo com uma modalidade da presente invenção.

Como mostra a Figura 1, um motor a diesel 10 é instalado como fonte de acionamento em um veículo 1. Um eixo de manivela 14 do motor a diesel 10 é acoplado às rodas 4 através de um mecanismo de embreagem 2 e uma transmissão manual 3. Quando um membro de operação da embreagem (por exemplo, pedal de embreagem) é operado pelo condutor no veículo 1, o mecanismo de embreagem 2 é ajustado em uma condição operacional para desconectar o eixo de manivela 14 da transmissão manual 3.

Uma passagem de admissão 12 é conectada aos cilindros 11 do motor a diesel 10. O ar é admitido nos cilindros 11 do motor a diesel 10 através da passagem de admissão 12. Ademais, um motor a diesel com uma pluralidade de cilindros 11 (quatro indicados pelo n°1 ao n°4 na presente modalidade) é adotado como motor a diesel 10. No motor a diesel 10, um injetor de combustível do tipo por injeção direta 20 para injetar diretamente o combustível no cilindro 11 é montado em cada cilindro 11. O combustível injetado pela abertura do

6/41 injetor de combustível 20 entra em contato com o ar de admissão comprimido e aquecido no cilindro 11 do motor a diesel 10, e assim é inflamado e queimado. No motor a diesel 10, um pistão 13 é empurrado para baixo pela energia produzida pela combustão do combustível no cilindro 11 e o eixo de manivela 14 é girado forçosamente. O gás queimado produzido pela combustão nos cilindros 11 do motor a diesel 10 é liberado como gás de exaustão em uma passagem de exaustão 15 do motor a diesel 10.

Um supercarregador do tipo que é acionado pela exaustão 16 é fornecido no motor a diesel 10. O supercarregador 16 inclui um compressor 17 montado na passagem de admissão 12 do motor a diesel 10 e uma turbina 18 montada na passagem de exaustão 15. O supercarregador 16 supre o ar de admissão que atravessa a passagem de admissão 12 sob pressão utilizando a energia do gás de exaustão que atravessa a passagem de exaustão 15 do motor a diesel 10.

Cada injetor de combustível 20 é individualmente conectado a um trilho comum 34 por meio de uma passagem de divisão 31a, e este trilho comum 34 é conectado a um tanque de combustível 32 por meio de uma passagem de suprimento 31b. Uma bomba de combustível 33 para suprir o combustível pressurizado é fornecida nesta passagem de suprimento 31b. Na presente modalidade, o combustível cuja pressão é aumentada ao ser suprido na forma pressurizada pela bomba de combustível 33 é armazenado no trilho comum 34 e suprido a cada injetor de combustível 20. Ademais, uma passagem de retorno 35 é conectada a cada injetor de combustível 20, e estas passagens de retorno 35 são conectadas respectivamente ao tanque de combustível 32. Parte do combustível no interior do injetor de combustível 20 é devolvido ao tanque de combustível 32 através destas passagem de retorno 35.

A estrutura interna de cada injetor de combustível 20 será descrita abaixo.

Como mostra a Figura 2, uma válvula de agulha 22 é fornecida dentro do alojamento 21 do injetor de combustível 20. Esta válvula de agulha 22 é fornecida no estado reciprocamente móvel (com mobilidade vertical na Figura 2) no alojamento 21. Uma mola 24 para impulsionar constantemente a válvula de agulha acima 22 em direção a um orifício de injeção 23 (para baixo na Figura 2) é fornecida dentro do alojamento 21. Ademais, no interior do alojamento 21, uma câmara de bico 25 é formada em um lado (parte inferior na Figura 2) da válvula de agulha acima 22 e uma câmara de pressão 26 é formada do outro lado (parte superior na Figura 2).

A câmara de bico 25 é formada com o orifício de injeção 23 permitindo a comunicação entre o interior da câmara de bico 25 e a parte externa do alojamento 21, e o combustível é suprido pela passagem de divisão acima 31a (trilho comum 34) pro meio de uma passagem de introdução 27. A câmara de bico acima 25 e passagem de divisão 31a (trilho comum 34) são conectadas à câmara de pressão 26 por meio de uma passagem de comuni

7/41 cação 28. Ademais, a câmara de pressão 26 é conectada à passagem de retomo 35 (tanque do mmhustível 32) por meio de uma passagem de descarga 30.

“θ ⁰⁰ oZr de combusttvei acima 20 é do tipo acionado eietricamente. Um atuador p.ezoelétríco 29 formado peia iaminaçâo de elementos piezoelétricos que se estendem e traem pela entrada de um sinal de acionamento é fornecido no interior do alojamento 2 injetor de combustível 20. Um corpo de válvula 29a é afixado a este e fornecido no interior da câmara de pressão 26. A passagem de comun.oaçao (cam de bico 25) ou a passagem de descarga 30 (passagem de retorno 35) e selehvamente a «.XUcom a câmara de pressão 26 através do movimento do corpo de va!vuia 29a causado pela operação do atuador piezoelétnco 29.

Z injetor de combustível 20. quando um sina! de fechamento da vâlvu.a em. _do ao atuador piezoelétrico 29. o atuador piezoelétnco 29 se contrai para move.. oc. _Vválvula 29a. definindo com Isso um estado em que a passagem de comun,caçao 28 „ « mara de pressão 26 podem comunicar-se e um estado em que a comunicação entre a a. sagem de retomo 35 e a câmara de pressão 26 é bloqueada. Desta mane.ra, a camara bico 25 e a câmara de pressão 26 podem comunicar-se, com a descarga do câmara de pressão 26 para a passagem de retomo 35 (tanque de combust.vel 32) .η θ Desse modo, a diferença de pressão entre a câmara de bico 25 e a câmara de pressa cassa a ser muito pequena e a válvula de agulha 22 é movida para uma pos.çao fechamento do orifício de injeção 23 pela força de Impulsão da mola 24. Neste momento^ o mje de combustível 20 é ajustado em um estado em que o combustível nao e injetado (va θ XL, quando um sina, de abertura da vâlvuia é emitido ao atuador piezoelétrlco 29 o atuador piezoelétrico 29 estende-se para mover o corpo de valvula 2 a, e min l _d0 com isso um estado em que a comunicação entre a passagem de comuto 2 câmara de pressão 26 é bloqueada e um estado em que a passagem de retomo 35 e a mara de presTão 26 podem se comunicar. Desta maneira, parte do combustível na câmara _de pressão 26 é devolvida ao tanque de combustível 32 por meio da passagem de retomo 35 oom a descarga do combustível da câmara de bico 25 para a câmara de pressão bida. Desse modo, a pressão do combustível na câmara de pressão 26 é redunda para aumentar a diferença de pressão entre a câmara de pressão 26 e a camara vula de agulha 22 é afastada do orifício de injeção 23 contra a força de impulsão da mola 2 em dZnda desta diferença de pressão. Neste momento, o Injetor de com ushve. 20 e ajustado em um estado em que o combustível é Injetado (estado aberto da válvula).

Um sensor de combustível 41 para emitir um sinal correspondente á pressão do combustível PQ no interior da passagem de introdução 27 é fixado integralmente ao mjetor Xmbustíve. 20. Desse modo, em comparação a um dispositivo no qua. uma pressão do

8/41 combustível em uma posição distante do injetor de combustível 20, como a pressão do combustível no trilho comum 34 (vide a Figura 1), é detectada, pode-se detectar uma pres- são do combustível em posição próxima ao orifício de injeção 23 do injetor de oombustive 20 As variações na pressão do combustível no interior do injetor de combustível 20 associ5 adas à abertura do injetor de combustível 20 pode ser então detectada com precisão. Um sensor de combustível que também funciona como sensor de temperatura para detectar a temperatura do combustível (THQ) no interior da passagem de introdução 27, além da função como sensor de pressão, é utilizado como este sensor de combustível 41. As funções do sensor de combustível 41 são comutadas de acordo com o sinal emrtido por uma unidade 10 eletrônica de controle 40, que será discutida abaixo. Ademais, é fornecido um sensor de combustível 41 para cada injetor de combustível 20. isto é, para cada cilindro 11 do motor a diesel 10.

Como mostra a Figura 1, o motor a diesel 10 inclui diversos sensores para detectar o estado de operação como dispositivos periféricos. Além do sensor de combustível aama 15 41 estes sensores Incluem, por exemplo, um sensor de pressão de supercarregamento para detectar uma pressão (pressão de supercarregamento PA) em uma parte da passagem de admissão 12 a jusante do compressor acima 17 em uma direção do fluxo de admissao e um sensor da manivela 43 para detectar a fase de rotação (ângulo da manivela CA) e a velocidade de rotação do eixo de manivela 14 (velocidade do motor NE). Estes sensores mclu20 em adlcionalmente um sensor de temperatura de água 44 para detectar a temperatura o refrigerante (THW) do motor a diesel 10, um sensor da quantidade reserva 45 para detec ar uma quantidade de combustível reserva no tanque de combustível 32 e um sensor da quantidade de operação do acelerador 46 para detectar a quantidade de operação (quantidade de operação do acelerador ACC) de um membro de operação do acelerador (por exemplo, 25 pedal do acelerador). Além de tais sensores, são ainda fornecidos um sensor de veloadade do veiculo 47 para detectar um velocidade de deslocamento do veículo 1, um comutador de embreagem 4« para detectar se o membro de operação da embreagem foi ou nao operado, e outros sensores semelhantes.

A unidade eletrônica de controle 40, inclusive um microcomputador e outros ele30 mentos similares, por exemplo, também é fornecida como um dispositivo periférico do motor a dlesel 10. A unidade eletrônica de controle 40 funciona como uma unidade de est.mat.va para estimar o número de cetano do combustível, recebe os sinais emitidos por diversos sensores, realiza inúmeras computações com base nestes sinais emitidos, e executa d,versos controles relacionados à operação do motor a dlesel 10, como o controle da operação 35 do Injetores de combustível 20 (controle da injeção de combustível) com base nos resultados da computação.

O controle da Injeção de combustível da presente modalidade é basicamente exe9/41 cutado como se segue.

Primeiramente, um valor alvo do controle (quantidade de injeção necessário TAU) relacionado a uma quantidade de injeção de combustível para a operação do motor é calculado com base na quantidade de operação do acelerador ACC, na velocidade do motor NE e no número de cetano do combustível (especificamente, número de cetano estimado, que será discutido abaixo). Em seguida, são calculados o valor alvo do controle do sincronismo de injeção de combustível (sincronismo de injeção necessário Tst) e um valor alvo do controle de um tempo de injeção de combustível (tempo de injeção necessário Ttm) com base na quantidade de injeção necessário TAU e na velocidade do motor NE. Então, cada injetor de combustível 20 é aberto com base no sincronismo de injeção necessário Tst e no tempo de injeção necessário Ttm. Desta maneira, a quantidade de combustível compatível com o estado de operação do motor a diesel 10 em cada ponto no tempo sucessivo é injetado de cada injetor de combustível 20 e suprido ao cilindro correspondente 11 do motor a diesel 10.

Ademais, na presente modalidade, o controle da operação (controle de pressão do trilho) da bomba de combustível 33 é executado em associação à execução desse controle da injeção de combustível. Este controle de pressão do trilho é executado para ajustar uma pressão do combustível (pressão do trilho) no trilho comum 34 de acordo com o estado de operação do motor a diesel 10. Especificamente, um valor alvo do controle (pressão do trilho necessária Tpr) relacionado à né calculado com base na quantidade de injeção necessário TAU e a velocidade do motor NE. Então, a operação da bomba de combustível 33 é controlada para que esta pressão do trilho necessária Tpr e a pressão do trilho efetiva sejam compatíveis, a quantidade de suprimento da pressão do combustível da bomba de combustível 33 é ajustado.

Ademais, na presente modalidade, a fim de realizar adequadamente a injeção de combustível de acordo com o estado de operação do motor a diesel 10, é executado um processo de correção para formar uma forma de onda temporal de detecção de uma taxa de injeção de combustível com base na pressão do combustível PQ detectada pelo sensor de combustível 41 e corrigir o sincronismo de injeção necessário Tst e o tempo de injeção necessário Ttm com base na forma de onda temporal de detecção. Este processo de correção é executado separadamente para cada cilindro 11 do motor a diesel 10. Este processo de correção será descrito em detalhes abaixo.

Ocorre variação de pressão do combustível no interior do injetor de combustível 20 já que o injetor de combustível 20 é aberto e fechado, por exemplo, a pressão é reduzida com a abertura do injetor de combustível 20 e é aumentada com o subsequente fechamento deste injetor de combustível 20. Desse modo, a característica de operação efetiva (por exemplo, o sincronismo em que uma ação de abertura da válvula é iniciado, o sincronismo em que uma ação de fechamento da válvula é iniciado) do injetor de combustível 20 pode

10/41 ser obtida com precisão monitorando-se uma forma de onda oscilante da pressão do combustível na execução da injeção de combustível.

Primeiramente será descrito o procedimento de formação desta forma de onda oscilante (na presente modalidade, forma de onda temporal de detecção da taxa de injeção de combustível) da pressão do combustível na execução da injeção de combustível.

A Figura 3 mostra uma relação entre as variações de pressão do combustível PQ e a forma de onda temporal de detecção da taxa de injeção de combustível.

Como mostra a Figura 3, o sincronismo em que a ação de abertura da válvula do injetar de combustível 20 (especificamente, um movimento da válvula de agulha 22 em direção a um lado de abertura da válvula) é iniciado (sincronismo de início da ação de abertura da válvula Tos), o sincronismo em que a taxa de injeção de combustível é maximizada (sincronismo de maximização da taxa de injeção Toe), o sincronismo em que se inicia a redução da taxa de injeção de combustível (sincronismo de início da redução da taxa de injeção Tcs) e o sincronismo em que a ação de fechamento da válvula (especificamente, o movimento da válvula de agulha 22 em direção a um lado de fechamento da válvula) do injetor de combustível 20 é concluída (sincronismo de conclusão da ação de fechamento da válvula Tce) são detectados respectivamente na presente modalidade.

Primeiramente, um valor médio da pressão do combustível PQ durante um período predeterminado T1 imediatamente antes de iniciada a ação de abertura da válvula do injetor de combustível 20 é calculado e armazenado como uma pressão de referência Pbs. Esta pressão de referência Pbs é utilizada como uma pressão equivalente à pressão do combustível no interior de cada injetor de combustível 20 no momento de fechamento da válvula.

Em seguida, o valor obtido subtraindo-se uma pressão predeterminada P1 desta pressão de referência Pbs é calculado como uma pressão operacional Pac (Pac = Pbse P1). Esta pressão predeterminada P1 é uma pressão equivalente a uma mudança da pressão do combustível PQ, apesar de a válvula de agulha 22 estar localizada em uma posição de fechamento da válvula ao acionar o injetor de combustível 20 para o estado aberto ou fechado, isto é, uma mudança da pressão do combustível PQ que não contribui para o movimento da válvula de agulha 22.

Em seguida, é calculado um valor diferencial de primeira ordem da pressão do combustível PQ no curso de um período em que a pressão do combustível PQ é reduzida imediatamente após o início da execução da injeção de combustível. Então, obtém-se uma linha tangencial L1 de uma forma de onda temporal da pressão do combustível PQ no ponto em que este valor diferencial de primeira ordem é minimizado e um ponto de interseção A desta linha tangencial L1 e a pressão operacional Pac é calculado. O sincronismo correspondente a um ponto AA, ao qual o ponto de interseção A é reconduzido no tempo por um atraso de detecção da pressão do combustível PQ é identificado como o sincronismo de

11/41 . início da ação de abertura da válvula Tos. O atraso de detecção acima é um período equivalente a um atraso no sincronismo de variação da pressão do combustível PQ em resposta a um sincronismo de variação da pressão na câmara de bico 25 (vide a Figura 2) do injetor de combustível 20 e é um atraso causado em decorrência da distância entre a câmara de bico

25 e o sensor de combustível 41 e outros do gênero.

Ademais, é calculado um valor diferencial de primeira ordem da pressão do combustível PQ no curso de um período em que a pressão do combustível PQ aumenta depois de uma redução temporária imediatamente após o início da execução da injeção de combustível. Então, obtém-se uma linha tangencial L2 da forma de onda temporal da pressão do 10 combustível PQ em um ponto em que este valor diferencial de primeira ordem é maximizado e um ponto de interseção B desta linha tangencial L2 e a pressão operacional Pac é calculada. O sincronismo correspondente a um ponto BB, ao qual o ponto de interseção B é reconduzido no tempo pelo atraso de detecção, é identificado como o sincronismo de início da ação de fechamento da válvula Tce.

Ademais, um ponto de interseção C das linhas tangenciais L1, L2 é calculado e a diferença entre a pressão do combustível PQ e a pressão operacional Pac (redução de pressão hipotética ΔΡ [ΔΡ = Pac - PQ]) neste ponto de interseção C é obtida. Ademais, o valor obtido pela multiplicação desta redução de pressão hipotética ΔΡ por um ganho G1, que é definido com base na quantidade de injeção necessário TAU e na pressão do trilho necessária Tpr, é calculado como uma taxa máxima hipotética de injeção de combustível VRt (VRt = ΔΡ x G1). Ademais, o valor obtido pela multiplicação da taxa máxima hipotética de injeção de combustível VRt por um ganho G2, que é definido com base na quantidade de injeção necessário TAU e na pressão do trilho necessária Tpr, é calculado como uma taxa máxima de injeção Rt (Rt = VRt x G2).

Em seguida, calcula-se o sincronismo CC atingido reconduzindo o ponto de interseção acima C no tempo pelo atraso de detecção e identifica-se um ponto D, em que a taxa máxima hipotética de injeção de combustível VRt é atingida no sincronismo CC. Então, o sincronismo correspondente a um ponto de interseção E de uma linha reta L3 que conecta o ponto D e o sincronismo de início da ação de abertura da válvula Tos (especificamente, o ponto em que a taxa de injeção de combustível torna-se 0 neste sincronismo Tos) e a taxa máxima de injeção Rt é identificada como o sincronismo de maximização da taxa de injeção

Toe.

Ademais, o sincronismo correspondente a um ponto de interseção F de uma linha reta L4 que conecta o ponto D acima e o sincronismo de conclusão da ação de fechamento 35 da válvula Tce (especificamente, o ponto em que a taxa de injeção de combustível torna-se 0 neste sincronismo Tce) e a taxa máxima de injeção Rt é identificada como o sincronismo de início da redução da taxa de injeção Tcs.

12/41

Ademais, uma forma de onda temporal trapezoidal formada pelo sincronismo de início da ação de abertura da válvula Tos, o sincronismo de maximização da taxa de injeção Toe, o sincronismo de início da redução da taxa de injeção Tcs, o sincronismo de conclusão da ação de fechamento da válvula Tee e a taxa máxima de injeção Rt é utilizada como uma forma de onda temporal de detecção para a taxa de injeção de combustível na injeção de combustível.

Em seguida, com referência às Figuras 4 a 6, é descrito em detalhes um procedimento de um processo para corrigir os vários valores-alvo do controle do controle da injeção de combustível com base na dita forma de onda temporal de detecção (processo de correção).

A Figura 4 é um fluxograma que mostra um procedimento específico do processo de correção acima e uma série de processamentos mostrados neste fluxograma são executados como processamentos de interrupção em cada ciclo predeterminado pela unidade eletrônica de controle 40. Ademais, as Figuras 5 e 6 mostram respectivamente exemplos de uma relação entre a forma de onda temporal de detecção e uma forma de onda temporal básica.

Como mostra a Figura 4, neste processo, a forma de onda temporal de detecção na injeção de combustível é formada primeiramente com base na pressão do combustível PQ como descrito acima (etapa S101). Ademais, o valor básico (forma de onda temporal básica) para a forma de onda temporal da taxa de injeção de combustível na injeção de combustível é definido com base no estado de operação do motor a diesel 10, como a quantidade de operação do acelerador ACC e a velocidade do motor NE (etapa S102). Na presente modalidade, a relação entre o estado de operação do motor a diesel 10 e a forma de onda temporal básica adequada para o estado de operação é obtida antecipadamente com base nos resultados de experimentação ou simulação e armazenada na unidade eletrônica de controle 40. Na etapa S102, a forma de onda temporal básica é definida a partir da relação acima com base no estado de operação do motor a diesel 10 em cada ponto no tempo sucessivo. Na presente modalidade, a forma de onda temporal de detecção acima funciona como característica de operação efetiva do injetor de combustível 20 e a forma de onda temporal básica funciona como uma característica de operação básica predeterminada.

Como mostra a Figura 5, uma forma de onda temporal trapezoidal definida por um sincronismo de início da ação de abertura da válvula Tosb, um sincronismo de maximização da taxa de injeção Toeb, um sincronismo de início da redução da taxa de injeção Tcsb, um sincronismo de conclusão da ação de fechamento da válvula Tceb e uma taxa máxima de injeção é definida como a forma de onda temporal básica acima (linha formada pela alternância de um traço longo e um traço curto).

Então, essa forma de onda temporal básica e a forma de onda temporal de detec13/41 ção acima (linha sólida) são comparadas, e o prazo de correção K1 para corrigir o valor alvo do controle para o sincronismo de início da injeção de combustível (sincronismo de injeção necessário Tst descrito acima) e os prazos de correção K2, K3 para corrigir um valor alvo do controle para o tempo de execução da injeção de combustível (tempo de injeção necessário

Ttm) são calculados respectivamente com base no resultado da comparação.

Especificamente, calcula-se a diferença ATos entre o sincronismo de início da ação de abertura da válvula Tosb na forma de onda temporal básica e o sincronismo de início da ação de abertura da válvula Tos na forma de onda temporal de detecção (etapa S103 da Figura 4), e o prazo de correção K1 é calculado e armazenado com base nesta diferença ATos, a quantidade de injeção necessário TAU, e a velocidade do motor NE (etapa S104). Na presente modalidade, uma relação entre i) uma situação determinada pela diferença acima ATos, a quantidade de injeção necessário TAU e a velocidade do motor NE e ii) o prazo de correção K1 capaz de compensar precisamente esta diferença ATos é obtida antecipadamente com base nos resultados de experimentação e simulação e armazenada na unidade eletrônica de controle 40. Na etapa S104, o prazo de correção K1 é calculado com base nesta relação.

Ademais, é calculada a diferença ATcs entre o sincronismo de início da redução da taxa de injeção Tcsb (Figura 5) na forma de onda temporal básica e o sincronismo de início da redução da taxa de injeção Tcs na forma de onda temporal de detecção (etapa S105 da Figura 4) e o prazo de correção K2 é calculado e armazenado com base nesta diferença ATcs, a quantidade de injeção necessário TAU e a velocidade do motor NE (etapa S106). Na presente modalidade, uma relação entre i) um situação determinada pela diferença acima ATcs, a quantidade de injeção necessário TAU e a velocidade do motor NE e ii) o prazo de correção K2 capaz de compensar precisamente esta diferença ATcs é obtida antecipadamente com base nos resultados de experimentação e simulação e armazenada na unidade eletrônica de controle 40. No processamento da etapa S106, o prazo de correção K2 é calculado com base nesta relação.

Como mostra a Figura 6, ao calcular o prazo de correção K3, a diferença na taxa de variação da taxa de injeção de combustível entre a forma de onda temporal básica (linha formada por um traço longo alternado com um traço curto) e a forma de onda temporal de detecção (linha sólida) é primeiramente calculada (etapa S107). Especificamente, a diferença ARup na inclinação de um segmento de linha que conecta o sincronismo de início da ação de abertura da válvula Tos (ou Tosb) e o sincronismo de maximização da taxa de injeção Toe (ou Toeb) é calculada como uma diferença da taxa de aumento da taxa de injeção de combustível. Ademais, a diferença ARdn na inclinação de um segmento de linha que conecta o sincronismo de início da redução da taxa de injeção Tcs (ou Tcsb) e o sincronismo de conclusão da ação de fechamento da válvula Tce (ou Tcsb) é calculado como uma dife

14/41 rença da taxa de redução da taxa de injeção de combustível. Na presente modalidade, estas diferenças ÁRup, ARdn são calculadas como valores altamente correlacionados à diferença de área entre a forma de onda temporal básica e a forma de onda temporal de detecção. Então, o prazo de correção K3 é calculado e armazenado com base nestas diferenças ÁRup, ÁRdn, na quantidade de Injeção necessário TAU e na velocidade do motor NE (etapa S103). Na presente modalidade, uma relação entre i) uma situação determinada pelas respectivas diferenças ÁRup, ÁRdn, a quantidade de injeção necessário TAU e a velocidade do motor NE e ii) o prazo de correção K3 capaz de compensar precisamente a diferença na área (especificamente, a área parcial de cada forma de onda confinada pela taxa de injeção de combustível e uma linha ao longo da qual a taxa de injeção de combustível é 0) entre a forma de onda temporal básica e a forma de onda temporal de detecção é obtida antecipadamente com base nos resultados de experimentação e simulação e armazenada na unidade eletrônica de controle 40. Na etapa S108, o prazo de correção K3 é calculado com base nesta relação.

Depois que os respectivos prazos de correção K1, K2 e K3 são assim calculados, este processo é suspenso provisoriamente.

Ao executar o controle da injeção de combustível, o valor obtido pela correção do sincronismo de injeção necessário Tst utilizando o prazo de correção K1 (na presente modalidade, o valor obtido pela adição do prazo de correção K1 ao sincronismo de injeção necessário Tst) é calculado como um sincronismo de injeção final necessário Tst. Calculando o sincronismo de injeção necessário Tst desta maneira, o desvio entre o sincronismo de início da ação de abertura da válvula Tosb na forma de onda temporal básica e o sincronismo de início da ação de abertura da válvula Tosb na forma de onda temporal de detecção é suprimido. Desse modo, a sincronismo de início da injeção de combustível é definido com precisão de acordo com o estado de operação do motor a diesel 10.

Ademais, o valor obtido pela correção do tempo de injeção necessário Ttm utilizando os prazos de correção acima K2, K3 (na presente modalidade, o valor obtido pela adição dos prazos de correção K2, K3 ao tempo de injeção necessário Ttm) é calculado como um tempo de injeção final necessário Ttm. Calculando o tempo de injeção necessário Ttm desta maneira, o desvio entre o sincronismo de início da redução da taxa de injeção Tcsb na forma de onda temporal básica e o sincronismo de início da redução da taxa de injeção Tcs na forma de onda temporal de detecção é suprimido. Desse modo, o sincronismo em que a taxa de injeção de combustível começa a ser reduzida na injeção de combustível é definido com precisão de acordo com o estado de operação do motor a diesel 10.

Como o sincronismo de injeção necessário Tst e o tempo de injeção necessário Ttm são corrigidos com base na diferença entre a característica de operação efetiva (especificamente, forma de onda temporal de detecção) do injetor de combustível 20 e a característica

15/41 de operação básica predeterminada (especificamente, forma de onda temporal básica) na presente modalidade, o desvio entre a característica de operação efetiva do injetor de combustível 20 e a característica da operação básica (operação característica de um injetor de combustível que tem uma característica padronizada) é suprimido. Desta maneira, o sincronismo de execução e o tempo de execução da injeção de combustível são definidos respectivamente de maneira adequada para ajustarem-se ao estado de operação do motor a diesel

10.

Mesmo se o sincronismo de início da ação de abertura da válvula e o sincronismo de início da redução da taxa de injeção forem correspondentes entre a forma de onda temporal básica e a forma de onda temporal de detecção, existe a possibilidade que a área da forma de onda temporal básica e da forma de onda temporal de detecção na correspondam e a quantidade de injeção de combustível divergir da quantidade que corresponde ao estado de operação do motor a diesel se a taxa de incremento e a taxa de redução da taxa de injeção de combustível diferir entre a forma de onda temporal básica e a forma de onda temporal de detecção. A este respeito, na presente modalidade, a diferença de área entre a forma de onda temporal básica e a forma de onda temporal de detecção é suprimida pela correção utilizando o prazo de correção acima K3. Desse modo, a quantidade de injeção de combustível na injeção de combustível é ajustada com precisão a uma quantidade que corresponda ao estado de operação do motor a diesel 10.

Ademais, como o controle de pressão do trilho acima é executado no dispositivo da presente modalidade, o grau de variação no sincronismo de início da ação de abertura da válvula quando ocorre uma variação no sincronismo de injeção necessário Tst no mesmo valor e no mesmo grau de variação no sincronismo de início da redução da taxa de injeção quando ocorre uma variação no tempo de injeção necessário Ttm no mesmo valor difere de acordo com o pressão do trilho. Na presente modalidade, a pressão do trilho acima (especificamente, a quantidade de injeção necessária TAU e a velocidade do motor NE como parâmetros de cálculo da pressão do trilho necessária Tpr) é utilizada como parâmetro de cálculo utilizado para o cálculo dos respectivos prazos de correção K1, K2 e K3. Desse modo, os respectivos prazos de correção K1, K2 e K3 são calculados adequadamente de acordo com a pressão do trilho em cada ponto no tempo sucessivo.

No dispositivo de acordo com a presente modalidade, é realizado um controle para estimar o número de cetano do combustível (controle da estimativa).

Este controle da estimativa é executado basicamente da forma descrita adiante. Especificamente, uma quantidade predeterminada (por exemplo, diversos milímetros cúbicos) de combustível é injetada quando é mantida uma condição de execução e um valor do índice (grau de oscilação da velocidade do motor ΣΔΝΕ, que será discutido abaixo) do torque produzido do motora diesel 10 gerado com a execução daquela injeção de combustível

16/41 é calculado. Então, o número de cetano do combustível é estimado com base neste grau de oscilação da velocidade do motor ΣΔΝΕ. Quanto mais alto o número de cetano do combustível suprido ao motor a diesel 10, mais facilmente o combustível é inflamado e menos combustível deixa de ser queimado. Desse modo, aumenta o torque do motor gerado com a 5 combustão do combustível. No controle da estimativa da presente modalidade, o número de cetano do combustível é estimado com base nessa relação entre o número de cetano do combustível e o torque produzido do motor a diesel 10.

O torque produzido do motor a diesel 10 gerado quando uma quantidade de combustível predeterminada é injetada varia de acordo com a velocidade do motor NE, além de 10 variar de acordo com o número de cetano do combustível. Isso ocorre pelas razões expostas a seguir.

A Figura 7 mostra um exemplo de uma relação entre a temperatura (ou pressão) em uma câmara de combustão 11a do motor a diesel 10 e a velocidade do motor NE. Como mostra a Figura 7, quanto mais alta a velocidade do motor NE, mais curto o período durante 15 o qual uma condição de alta pressão e alta temperatura é estabelecida na câmara de combustão 11a. Desse modo, quando a quantidade de combustível predeterminada é injetada no controle da estimativa acima, mais alta a velocidade do motor NE, mais rapidamente a temperatura e a pressão na câmara de combustão 11a diminuem e mais provavelmente o combustível deixará de ser queimado. Portanto, o torque produzido do motor a diesel 10 20 gerado com essa injeção de combustível tende a diminuir.

A Figura 8 mostra uma relação entre o grau de oscilação da velocidade do motor ΣΔΝΕ e a velocidade do motor NE quando a mesma quantidade de combustível é injetada no mesmo sincronismo de injeção. Como é possível evidenciar a partir da Figura 8, quando a mesma quantidade de combustível é injetada no mesmo sincronismo de injeção, quanto 25 mais alta a velocidade do motor NE na execução da injeção de combustível (daqui por diante, velocidade do motor durante a injeção), menor o torque produzido do motor a diesel 10 (especificamente, o grau de oscilação da velocidade do motor ΣΔΝΕ como o valor do índice do mesmo).

Ademais, o torque produzido do motor a diesel 10 gerado quando a quantidade de 30 combustível predeterminada é injetada varia de acordo com o tempo de execução desta injeção de combustível, além de variar de acordo com o número de cetano do combustível e com a velocidade do motor NE.

A Figura 9 mostra uma relação do grau de oscilação da velocidade do motor ΣΔΝΕ, a velocidade do motor durante a injeção e o sincronismo de execução da injeção de com35 bustível quando a mesma quantidade de combustível que tem o mesmo número de cetano é injetada. Como mostra a Figura 9, quanto mais adiado o sincronismo de execução da injeção de combustível, menor o torque produzido (especificamente, o grau de oscilação da

17/41 velocidade do motor ΣΔΝΕ como o valor do índice do mesmo) do motor a diesel 10 gerado com a injeção de combustível. Supostamente isso ocorre porque o combustível é queimado em uma situação onde a temperatura e a pressão na câmara de combustão 11a são baixas e mais combustível deixa de ser queimado à medida que existe um maior adiamento do sincronismo de execução da injeção de combustível.

Como descrito acima, no dispositivo da presente modalidade, quando a quantidade de combustível predeterminada é injetada, quanto mais adiantado o sincronismo de execução da injeção de combustível, menor a velocidade do motor NE durante a execução, e quanto mais alto o número de cetano do combustível, maior o torque produzido do motor a diesel 10 gerado com esta injeção de combustível.

Desse modo, na presente modalidade, o número de cetano do combustível é estimado com base na relação do grau de oscilação da velocidade do motor acima ΣΔΝΕ, no sincronismo de execução da injeção de combustível pelo controle da estimativa, e na velocidade do motor durante a injeção. Como isso permite que o cálculo do número de cetano do combustível seja estimado levando-se em consideração a diferença no torque produzido do motor a diesel 10 em decorrência da diferença na velocidade do motor durante a injeção e da diferença no sincronismo de execução da injeção de combustível, o número de cetano pode ser estimado com precisão.

O modo de execução do referido controle da estimativa será descrito especificamente a seguir.

Existe um limite superior (especificamente, o torque produzido quando o combustível deixa de ser queimado é 0) para o torque produzido do motor a diesel 10 gerado com a execução da injeção da quantidade de combustível predeterminada. O torque produzido acima atinge o limite superior em uma faixa quando a injeção de combustível acima é executada na condição de baixa velocidade do motor NE (vide a Figura 8) e em uma faixa quando a injeção de combustível acima é executada na condição de sincronismo avançado (vide a Figura 9). Como o torque produzido do motor a diesel 10 atinge o limite superior em tais faixas sem depender do número de cetano do combustível, o número de cetano do combustível não pode ser determinado com base neste torque produzido (especificamente, o grau de oscilação da velocidade do motor ΣΔΝΕ).

Ademais, o torque produzido do motor a diesel 10 gerado com a execução da injeção da quantidade de combustível predeterminada tem um limite inferior (torque produzido = 0) além do limite superior. O torque produzido acima atinge o limite inferior em uma faixa quando a injeção de combustível acima é executada na condição de velocidade alta do motor NE (vide a Figura 8) e uma faixa quando a injeção de combustível acima é executada na condição de sincronismo retardado (vide a Figura 9). Como o torque produzido do motor a diesel 10 atinge o limite inferior nessas faixas sem depender do número de cetano do com

18/41 bustível, o número de cetano do combustível não pode ser determinado com base neste torque produzido (especificamente, o grau de oscilação da velocidade do motor ΣΔΝΕ).

Por esta razão, a fim de estimar com precisão o número de cetano do combustível, é desejável executar a injeção de combustível no controle da estimativa de maneira a reduzir as faixas quando o torque produzido do motor a diesel 10 atinge o limite superior ou inferior.

Como é possível evidenciar a partir da Figura 9, ocorre variação nas faixas em que o torque produzido do motor a diesel 10 atinge o limite superior ou inferior modificando-se o sincronismo de execução da injeção de combustível. Em vista dessa característica, no controle da estimativa de acordo com a presente modalidade, um valor alvo do controle do sincronismo de execução da injeção de combustível (sincronismo de injeção de combustível alvo TQsta) é definido com base na velocidade do motor NE e a injeção de combustível é executada neste sincronismo de injeção de combustível alvo TQsta. Especificamente, quanto mais alta a velocidade do motor NE, mais adiantado é o sincronismo definido como este sincronismo de injeção de combustível alvo TQsta. A função adiante é obtida estabelecendose assim o sincronismo de injeção de combustível alvo TQsta.

Como a injeção de combustível é executada antes quando a velocidade do motor durante a injeção é alta, isto é, quando as taxas de redução da pressão e a temperatura na câmara de combustão 11a são altas, a pressão e a temperatura na câmara de combustão 11a são impedidas de se tornarem excessivamente baixas no estado em que uma grande quantidade do combustível não é queimada. Isso evita que boa parte do combustível injetado deixe de ser queimado sem depender do número de cetano do combustível e impede que o torque produzido (especificamente, grau de oscilação da velocidade do motor ΣΔΝΕ) do motor a diesel 10 seja excessivamente pequeno.

Além disso, como a injeção de combustível é executada em um sincronismo atrasado quando a velocidade do motor durante a injeção é baixa, isto é, quando as taxas de redução da pressão e a temperatura na câmara de combustão 11a são baixas, o combustível injetado é impedido de ser queimado no estado em que a pressão e a temperatura na câmara de combustão 11a são mais altas que o necessário. Isso impede que todo o combustível injetado seja queimado sem depender do número de cetano do combustível e impede que o torque produzido (especificamente, grau de oscilação da velocidade do motor ΣΔΝΕ) do motor a diesel 10 seja excessivamente grande.

Como descrito acima, no controle da estimativa de acordo com a presente modalidade, o sincronismo de execução da injeção de combustível (sincronismo de injeção de combustível alvo TQsta) pode ser definido de acordo com a velocidade do motor NE de maneira que a injeção de combustível é executada nas faixas de execução em que o torque produzido do motor a diesel 10 provavelmente não atingirá o limite superior ou inferior. Co

19/41 . _mo isso promove a mudança do grau de oscilação da velocidade do motor ΣΔΝΕ em uma faixa relativamente ampla de acordo com o número de cetano do combustível, o numero de cetano do combustível pode ser estimado com precisão em função deste grau de oscilaçao da velocidade do motor ΣΔΝΕ.

Mesmo se a mesma quantidade de combustível for injetada no mesmo sincronismo de execução, quanto mais baixo o valor máximo da temperatura (temperatura do pico) e o valor máximo da pressão (pressão do pico) na câmara de combustão 11a do motor a dresel 10 mais curta a duração de um estado de alta temperatura e alta pressão na camara de combustão 11a. Desse modo, o torque produzido do motor a diesel 10 gerado com a injeção de combustível toma-se menor. Como o número de cetano do combustível é estimado com base no valor do índice (especificamente, o grau de oscilação da velocidade do motor ΣΔΝΕ) do torque produzido do motor a diesel 10 no controle da estimativa da presente modalidade, uma diferença nesse torque produzido contribui para reduzir a exatidão da estrmativa do número de cetano.

₁₅ Desse modo, na presente modalidade, a temperatura do refrigerante THW e a pressão de supercarregamento PA são utilizadas como parâmetros de ajuste utilizados na definição do sincronismo de injeção de combustível alvo TQsta além do velocidade do motor acima NE. Especificamente, a temperatura do refrigerante THW é utilizada como um valor que é um índice do valor do pico da temperatura na câmara de combustão 11a do motor a diesel 10 e a pressão de supercarregamento PA é utilizada como um valor que é um rndrce do valor do pico da pressão na câmara de combustão 11a. O sincronismo de injeção de combustível alvo TQsta é definido em um sincronismo avançado, presumindo que quanto mais baixa a temperatura do refrigerante PA, mais baixa a pressão do pico da câmara de combustão 11a e quanto mais baixa a pressão de supercarregamento PA, mars barxa a pressão do pico da câmara de combustão 11a.

Definindo desta maneira o sincronismo de injeção de combustível alvo TQsta de acordo com a temperatura do refrigerante THW e a pressão de supercarregamento PA, quanto mais baixa a temperatura do pico e a pressão do pico na câmara de combustão 11a do motor a diesel 10, isto é, quanto menor o torque produzido do motor a diesel 10 gerado 30 quando a mesma quantidade de combustível é injetada no mesmo sincronismo de injeção, mais cedo executa-se a injeção de combustível a frm de aumentar este torque produzido. Desse modo, mesmo se divergirem a temperatura do pico e a pressão do pico na camara de combustão 11a na execução da injeção de combustível, suprime-se a mudança no torque produzido do motor a diesel 10 em decorrência desta diferença. Portanto, o número de ce35 tano do combustível pode ser estimado precisamente com base no valor do índice (grau de oscilação da velocidade do motor ΣΔΝΕ) deste torque produzido.

Como a válvula de agulha 22 se move para fechar o orifício de injeção 23 (Figura

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2), através do qual o combustível está sendo injetado, durante a ação de fechamento da válvula do injetor de combustível 20, o combustível que passa através da folga entre o alojamento 21 e a válvula de agulha 22 age bloqueando o movimento desta válvula de agulha 22 em direção ao orifício de injeção 23. Desse modo, quanto mais alta a viscosidade cinética do combustível, menor a velocidade de movimento da válvula de agulha 22, isto é, a velocidade de fechamento da válvula do injetor de combustível 20. Desse modo, mesmo se a operação do injetor de combustível 20 for controlada em um modo predeterminado para injetar uma dada quantidade de combustível, haverá uma diferença na quantidade do combustível efetivamente injetado dependendo da viscosidade cinética do combustível. Os erros na quantidade efetiva de injeção de combustível em decorrência de tal variação na viscosidade cinética do combustível contribuem para reduzir a exatidão da estimativa do número de cetano no controle da estimativa.

Desse modo, na presente modalidade, a quantidade de injeção de combustível alvo (especificamente, o sincronismo de injeção de combustível alvo TQsta e o tempo de injeção de combustível alvo TQtma) no controle da estimativa é corrigida pelos respectivos prazos de correção K1 a K3 calculados no processo de correção descrito acima.

No dispositivo da presente modalidade, se houver variação na velocidade de movimento do injetor de combustível 20 (especificamente, sua válvula de agulha 22) em decorrência de uma variação na viscosidade cinética do combustível, essa mudança surgirá como uma mudança de uma forma de onda oscilante (especificamente, a forma de onda temporal de detecção acima) da pressão do combustível no interior do injetor de combustível 20 na execução da injeção de combustível. No dispositivo da presente modalidade, os prazos de correção K1 a K3 para fazer com que a forma de onda temporal de detecção corresponda à forma de onda temporal básica com base nessa diferença entre a forma de onda temporal de detecção e a forma de onda temporal básica são calculados por meio do processo de correção acima. Ao executar o controle da estimativa, o sincronismo de injeção de combustível alvo TQsta e o tempo de injeção de combustível alvo TQtma são corrigidos por estes prazos de correção K1 a K3. Desse modo, muito embora a velocidade de movimento do injetor de combustível 20 varie em decorrência da variação na viscosidade cinética do combustível, suprime-se o desvio entre a característica de operação efetiva (forma de onda temporal de detecção) do injetor de combustível 20 e a característica da operação básica (forma de onda temporal básica). Portanto, suprime-se o erro na quantidade de injeção em decorrência de uma variação na viscosidade cinética do combustível.

Ademais, na presente modalidade, o sensor de combustível 41, que funciona como um sensor de pressão, é fixado integralmente ao injetor de combustível 20. Desse modo, comparando-se a um dispositivo no qual a pressão do combustível é detectada por um sensor fornecido em posição distante do injetor de combustível 20, a pressão do combustível

21/41 em posição próxima ao orifício de injeção 23 do injetor de combustível 20 pode ser detectada. Desse modo, a forma de onda oscilante da pressão do combustível no interior do injetor de combustível 20 associada às ações de abertura e fechamento pode ser detectada com precisão. Portanto, a forma de onda oscilante da pressão do combustível correspondente à viscosidade cinética do combustível em cada ponto no tempo sucessivo pode ser detectada pelo sensor de combustível 41 e a quantidade de injeção de combustível alvo pode ser corrigida adequadamente com base nesta forma de onda oscilante.

Ademais, a velocidade de uma onda de oscilação que se propaga quando há variação na pressão do combustível aumenta, já que o módulo volumétrico de elasticidade do combustível aumenta. Desse modo, quando o estado oscilante da pressão do combustível no interior do injetor de combustível 20 é detectado pelo sensor de combustível 41, há uma variação no tempo (atraso de detecção acima) até que a onda de oscilação da pressão do combustível associada à ação de abertura ou fechamento da válvula deste injetor de combustível 20 atinja a posição do sensor de combustível 41, dependendo do módulo volumétrico de elasticidade do combustível. Por conseguinte, se a forma de onda temporal de detecção for detectada com base no estado oscilante da pressão do combustível PQ detectada pelo sensor de combustível 41, mesmo se uma quantidade fixa de combustível for injetada pelo injetor de combustível 20, esta forma de onda temporal de detecção torna-se uma forma de onda diferente dependendo do módulo volumétrico de elasticidade do combustível. Desse modo, mesmo se o sincronismo de injeção de combustível alvo TQsta e o tempo de injeção de combustível alvo TQtma forem corrigidos pelos prazos de correção K1 a K3 calculados com base em tal forma de onda temporal de detecção, há uma diferença na quantidade do combustível efetivamente injetada de acordo com o módulo volumétrico de elasticidade do combustível. Os erros da quantidade efetiva de injeção de combustível em decorrência dessa variação no módulo volumétrico de elasticidade do combustível também contribuem para reduzir a exatidão da estimativa do número de cetano no controle da estimativa similarmente ao erro causado pela viscosidade cinética do combustível.

Desse modo, na presente modalidade, a temperatura do combustível THQ é detectada pelo sensor de combustível 41 imediatamente antes do início da execução da injeção de combustível no controle da estimativa. Ainda, o prazo de correção K4 é calculado com base na temperatura detectada do combustível THQ, e a quantidade de injeção de combustível alvo (especificamente, tempo de injeção de combustível alvo TQtma) é corrigida por este prazo de correção K4.

Como o módulo volumétrico de elasticidade do combustível varia de acordo com a temperatura do combustível, o erro da quantidade efetiva de injeção de combustível em decorrência dessa variação do módulo volumétrico de elasticidade do combustível pode ser obtido com precisão a partir da temperatura do combustível. Na presente modalidade, o

22/41 tempo de injeção de combustível alvo TQtma é corrigido com base em tal temperatura do combustível. Desse modo, muito embora a relação entre a forma de onda oscilante da pressão de combustível efetiva e a forma de onda oscilante da pressão do combustível PQ detectada pelo sensor de combustível 41 sejam diferentes em decorrência da variação no módulo volumétrico de elasticidade do combustível, suprime-se o erro da quantidade de injeção efetiva associada a tal diferença.

Ademais, na presente modalidade, a temperatura do combustível THQ imediatamente antes do início da execução da injeção de combustível no controle da estimativa, isto é, a temperatura do combustível THQ detectada no sincronismo aproximado ao sincronismo de injeção de combustível efetivo pode ser utilizada na correção da quantidade de injeção de combustível alvo. Desse modo, a quantidade de injeção de combustível alvo pode ser corrigida com precisão de acordo com o módulo volumétrico de elasticidade do combustível a ser efetivamente injetado.

Ademais, na presente modalidade, o sensor de combustível 41, que funciona como um sensor de temperatura, é fixado integralmente ao injetor de combustível 20. Desse modo, em comparação a uma configuração na qual a temperatura do combustível é detectada por um sensor fornecido em posição (tanque de combustível 32 ou dispositivo similar) distante do injetor de combustível 20, a temperatura próxima à temperatura do combustível efetivamente injetado pode ser detectada e utilizada na correção da quantidade de injeção de combustível alvo no controle da estimativa. Portanto, a quantidade de injeção de combustível alvo pode ser corrigida com precisão de acordo com o módulo volumétrico de elasticidade do combustível a ser efetivamente injetado.

Na presente modalidade, o erro na quantidade de injeção em decorrência da diferença na viscosidade cinética do combustível é corrigido pelos respectivos prazos de correção K1 a K3 calculados com base na forma de onda oscilante da pressão do combustível PQ e o erro na quantidade de injeção em decorrência da diferença no módulo volumétrico de elasticidade do combustível é corrigido pelo prazo de correção K4 calculado com base na temperatura do combustível THQ. Desta maneira, estes erros na quantidade de injeção são corrigidos separadamente. Desse modo, a diferença na quantidade de injeção causada pela viscosidade cinética do combustível e aquela causada pelo módulo volumétrico de elasticidade do combustível são corrigidas adequadamente. Portanto, a quantidade de combustível ajustada precisamente pode ser injetada pelo injetor de combustível 20 e o número de cetano do combustível pode ser estimado com precisão com base no valor do índice do torque produzido do motor a diesel 10 obtido em consequência disso.

Se o erro na quantidade de injeção em decorrência da diferença na viscosidade cinética do combustível e o erro na quantidade de injeção em decorrência da diferença no módulo volumétrico de elasticidade do combustível puderem ser corrigidos precisamente

23/41 pelos mesmos valores de correção calculados com base nos parâmetros de cálculo comuns, tais como a temperatura do combustível, isso é preferível, já que uma estrutura de controle pode ser simplificada desta maneira.

No entanto, em consequência de diversos experimentos conduzidos pelos inventores para medir o número de cetano, a viscosidade cinética e o módulo volumétrico de elasticidade de combustível, constatou-se que não existe correlação entre the viscosidade cinética e o módulo volumétrico de elasticidade do combustível. Desse modo, mesmo se um erro causado pela viscosidade cinética do combustível e um erro causado pelo módulo volumétrico de elasticidade forem corrigidos com base em parâmetros comuns, um erro pode ser compensado, no entanto, o outro erro não pode ser compensado precisamente. Portanto, isso impede que a exatidão na estimativa do número de cetano do combustível seja aperfeiçoada. Além disso, é concebível ainda que a diminuição do erro na quantidade de injeção causada pela viscosidade cinética e o módulo volumétrico de elasticidade de combustível tome-se menor que o aumento no erro na quantidade de injeção causado pelo outro. Neste caso, a exatidão na estimativa do número de cetano do combustível é especialmente reduzida. Por esta razão, para corrigir adequadamente o erro na quantidade de injeção em decorrência de variação na viscosidade cinética do combustível e o erro resultante da variação no módulo volumétrico de elasticidade, considera-se necessária a correção destes fatores de erro mediante a utilização de diferentes parâmetros de correção.

A este respeito, no dispositivo da presente modalidade, o erro na quantidade de injeção em decorrência da variação na viscosidade cinética do combustível é corrigido com base na forma de onda oscilante da pressão do combustível PQ e o erro na quantidade de injeção em decorrência da variação no módulo volumétrico de elasticidade do combustível é corrigido com base na temperatura do combustível THQ. Desta maneira, os respectivos erros na quantidade de injeção são corrigidos utilizando-se parâmetros de correção diferentes. Desse modo, ambos os erros na quantidade de injeção podem ser corrigidos adequadamente.

Mesmo que os combustíveis com o mesmo número de cetano sejam queimados na mesma quantidade, as quantidades do calor gerado não necessariamente serão iguais e a quantidade do calor gerado pode variar se os combustíveis forem produzidos em momentos diferentes e em locais diferentes. Essa variação na quantidade do calor gerado pelo combustível causa a variação no torque produzido do motor a dlesel 10 quando a mesma quantidade de combustível é injetada e suprida ao motor a dlesel 10 para ser queimado. Desse modo, mesmo se o número de cetano do combustível for estimado com base no valor do índice (especificamente, o grau de oscilação da velocidade do motor ΣΔΝΕ) do torque produzido do motor a diesel 10 gerado com a execução da injeção de uma quantidade de combustível predeterminada, não se pode distinguir se a mudança no grau de oscilação da velo

24/41 cidade do motor ΣΔΝΕ é causada por uma diferença no número de cetano ou por uma diferença na quantidade do calor gerado e essa estimativa não pode ser realizada com precisão.

Ademais, os resultados de diversos experimentos conduzidos pelos inventores indicaram que a quantidade do calor gerado pelo combustível não está correlacionada à viscosidade cinética ou ao módulo volumétrico de elasticidade do combustível. Desse modo, para corrigir adequadamente um erro na quantidade de injeção em decorrência de variação na quantidade do calor gerado na presente modalidade, considera-se necessário fazer essa correção utilizando-se um parâmetro de correção diferente da viscosidade cinética e do módulo volumétrico de elasticidade.

As Figuras 10(a) e 10(b) mostram as relações do grau de oscilação da velocidade do motor ΣΔΝΕ, a velocidade do motor durante a injeção e o sincronismo de injeção de combustível quando a mesma quantidade de combustível com o mesmo número de cetano é injetada. A Figura 10(a) mostra a relação acima quando o combustível com uma quantidade expressiva do calor gerado e a Figura 10(b) mostra a relação acima quando se utilizou o combustível com uma pequena quantidade do calor gerado.

Como evidenciam as Figuras 10(a) e 10(b), o limite superior do torque produzido (especificamente, o grau de oscilação da velocidade do motor ΣΔΝΕ como o valor de seu índice) do motor a diesel 10 é mais alto quando se utilizou o combustível com uma quantidade expressiva do calor gerado (valor indicado por W1 na Figura 10(a)) do que quando se utilizou o combustível com uma pequena quantidade do calor gerado (valor indicado por W2 na Figura 10(b)) se a mesma quantidade de combustível com o mesmo número de cetano for injetada. Ademais, neste caso, o limite superior do grau de oscilação da velocidade do motor ΣΔΝΕ é mais alto quando se utilizou o combustível com uma quantidade expressiva do calor gerado.

Em vista deste ponto, na presente modalidade, o valor do índice da quantidade do calor gerado pela combustão do combustível é detectado e o número de cetano é estimado com base neste valor do índice. Desse modo, quando uma quantidade de combustível predeterminada é injetada para estimar o número de cetano do combustível, o torque produzido de um motor a diesel gerado com essa injeção de combustível varia em decorrência da variação da quantidade do calor gerado pelo combustível, no entanto, o número de cetano pode ser estimado levando em consideração as influências suscitadas por essa alteração. Portanto, é possível suprimir o erro na estimativa do número de cetano em decorrência da variação da quantidade do calor gerado pelo combustível, e o número de cetano do combustível pode ser estimado com precisão.

Um procedimento de execução de controle para detectar a quantidade do calor gerado pelo combustível (controle de detecção) será especificamente descrito abaixo.

25/41

Primeiramente, a injeção de combustível para a detecção da quantidade do calor gerado pelo combustível é realizada separadamente da injeção de combustível para a estimativa do número de cetano do combustível (injeção de combustível no controle da estimativa já citado). A injeção de combustível neste controle de detecção é executada antes da injeção de combustível no controle da estimativa. No controle de detecção, calcula-se o valor do índice (especificamente, o grau de oscilação da velocidade do motor ΣΔΝΕ) do torque produzido do motor a diesel 10 gerado com a execução da injeção de combustível e o grau de oscilação da velocidade do motor ΣΔΝΕ é armazenado como um valor do índice da quantidade do calor gerado acima na unidade eletrônica de controle 40.

A quantidade predeterminada, isto é, uma quantidade idêntica à quantidade de injeção de combustível no controle da estimativa, é definida como a quantidade de injeção de combustível no controle de detecção. Desse modo, a detecção do valor do índice da quantidade do calor gerado no controle de detecção e o cálculo do valor do índice do torque produzido no controle da estimativa podem ser executados com base no grau de oscilação da velocidade do motor ΣΔΝΕ obtido em consequência da combustão da mesma quantidade de combustível. Portanto, o valor do índice da quantidade do calor gerado detectado no controle de detecção pode ser facilmente utilizado para a estimativa do número de cetano no controle da estimativa.

Ademais, o sincronismo em que o combustível não queimado é o mais baixo possível é definido como o sincronismo de execução (sincronismo de injeção alvo TQstb, que será discutido abaixo) da injeção de combustível no controle de detecção. A Figura 11 mostra uma relação do número de cetano do combustível, o grau de oscilação da velocidade do motor ΣΔΝΕ e o sincronismo de injeção de combustível na condição de mesma quantidade de injeção de combustível e velocidade do motor durante a injeção. Como mostra a Figura 11, em uma região de operação do motor em que a velocidade do motor durante a injeção é baixa e o sincronismo de injeção de combustível é um sincronismo avançado, existe uma faixa (faixa indicada por uma seta R na Figura 11) em que o grau de oscilação da velocidade do motor ΣΔΝΕ quase não muda, mesmo se ocorrer variação no número de cetano do combustível. Supostamente isso ocorre porque esta região de operação do motor é uma região onde o combustível é exposto por longo tempo a um ambiente de temperatura e pressão elevadas no cilindro 11 do motor a diesel 10, e uma quantidade reduzidíssima do combustível não é queimada. Uma vez que o erro de detecção causado pelo combustível não queimado torna-se muito pequeno quando a injeção de combustível é realizada nesse sincronismo no controle de detecção da presente modalidade, o valor do índice do torque produzido do motor a diesel 10 gerado quando a quantidade predeterminada do combustível é queimada e, consequentemente, o valor do índice da quantidade do calor gerado podem ser detectados com precisão. O sincronismo em que o combustível é efetivamente inflamado no

26/41 ponto morto superior da concentração (na presente modalidade, BTDC1O⁰ CA a 5^o CA) é especificamente definido como o sincronismo de injeção alvo TQstb no controle de detecção.

No controle de detecção da presente modalidade, executando a injeção de combustível com base na dita quantidade de injeção de combustível e no sincronismo de injeção alvo TQstb, um valor, que corresponde à tendência de que quanto mais alta a quantidade do calor gerado do combustível utilizado, maior o torque produzido do motor a diesel 10 quando a quantidade predeterminada do combustível é queimada, é detectado como o valor do índice da quantidade do calor gerado.

Ademais, na injeção de combustível no controle de detecção, a temperatura do refrigerante THW, a pressão de supercarregamento PA e os respectivos prazos de correção K1 a K4 são utilizados como parâmetros de ajuste da quantidade de injeção alvo (especificamente, o sincronismo de injeção alvo TQstb e o tempo de injeção alvo TQtmb) similarmente à injeção de combustível no controle da estimativa. Especificamente, a diferença na quantidade de injeção causada por uma variação da temperatura do pico na câmara de combustão 11a do motor a diesel 10 é suprimida definindo-se o sincronismo de injeção alvo TQstb com base na temperatura do refrigerante THW. Ademais, a diferença na quantidade de injeção causada por uma variação da pressão do pico na câmara de combustão 11a do motor a diesel 10 é suprimida definindo-se o sincronismo de injeção alvo TQstb com base na pressão de supercarregamento PA. Ademais, o erro na quantidade de injeção causada por uma variação da viscosidade cinética do combustível é suprimido corrigindo-se o sincronismo de injeção alvo TQstb e o tempo de injeção alvo TQtmb pelos respectivos prazos de correção K1 a K3. Ademais, um erro na quantidade de injeção causada por uma variação do módulo volumétrico de elasticidade do combustível é suprimido corrigindo-se o tempo de injeção alvo TQtmb pelo prazo de correção K4.

Os procedimentos de execução de um processo relacionado ao controle de detecção (processo de controle da detecção) e de um processo relacionado ao controle da estimativa (processo de controle da estimativa) são descritos em detalhe abaixo.

O procedimento de execução do processo de controle da detecção será primeiramente descrito em detalhe fazendo referência à Figura 12.

A Figura 12 é um fluxograma que mostra um procedimento de execução específico do processo de controle da detecção acima. Uma série de processamentos mostrados conceitualmente neste fluxograma mostra o procedimento de execução do processo de controle da detecção e os processamentos efetivos são realizados como processamento de interrupção em cada ciclo predeterminado pela unidade eletrônica de controle 40.

Como mostra a Figura 12, neste processo, em primeiro lugar determina-se se uma condição de execução mantém-se ou não (etapa S201). A condição de execução é satisfeita

27/41 quando a [Condição A] a [Condição D] a seguir são satisfeitas.

[Condição A] Está sendo executado um controle que interrompe provisoriamente a injeção de combustível para a operação do motor a diesel 10 durante a desaceleração da velocidade de deslocamento do veiculo 1 e a velocidade do motor NE causada pelo cance5 lamento da operação do membro de operação do acelerador (controle do corte de combustível).

[Condição B] O mecanismo de embreagem 2 encontra-se em um estado de operação que desconecta o eixo de manlvela 14 da transmissão manual 3. Especlficamente, o membro de operação da embreagem é operado.

IO [Condição C] Não existem relatos de detecção da quantidade do calor gerado do combustível após a determinação de que o combustível foi fornecido ao tanque de combustível 32. Realiza-se a determinação de que o combustível foi fornecido ao tanque de combustível 32 quando uma quantidade de combustível reserva detectada pelo sensor da quantidade reserva 45 tiver aumentado ou estiver acima de uma quantidade de determmaçao 15 predeterminada. Neste processo, a detecção da quantidade do calor gerado pelo combustível é executada uma única vez sempre que o combustível for fornecido, desde que esta [Condição C] esteja definida.

[Condição D] O combustível em um trajeto do combustível (especlficamente, o trajeto formado pela passagem de divisão 31a. a passagem de suprimento 31b, o trilho comum 20 34 e a passagem de retomo 35) que conecta o tanque de combustível 32 e o injetor de combustível 20 é substituído pelo combustível recém fornecido pelo tanque de combustível 32 depois de determinado que o combustível foi fornecido ao tanque de combustível 32.

A determinação de que a [Condição D] acima foi satisfeita é especlficamente realizada da maneira descrita adiante. Ou seja, a cada vez que o combustível é injetado por ca25 da injetor de combustível 20 depois de determinado que o combustível foi fornecido ao tanque de combustível 32, a quantidade do combustível que vaza para a passagem de retorno 35 de dentro do injetor de combustível 20 é estimada com base na forma de onda temporal de detecção acima (vide as Figuras 5 e 5) e na característica do injetor de combustível 20. e um valor integrado da quantidade estimada é calculado. Se este valor integrado .gualar-se 30 ou superar a quantidade de determinação predeterminada, determina-se que a [Cond.çao D] foi satisfeita. Na presente modalidade, detecta-se que o combustível foi substituído na passagem de retorno 35 pelo combustível recém fornecido ao tanque de combustível 32 depois de detectado o fornecimento do combustível em função da quantidade do combustível que vaza para a passagem de retomo 35 de dentro do injetor de combustível 20 e a substituição 35 do combustível no trajeto do combustível acima é percebida com esta detecção.

A [Condição D] acima é definida pelas razões adiante. Existe a possibilidade de que a quantidade do calor gerado e o número de cetano do combustível fornecido o motor a die

28/41 sei 10 sofram uma grande variação quando o combustível é fornecido ao tanque de combustível 32. Desse modo, ao detectar com eficiência a quantidade do calor gerado pelo combustível em um período de sincronismo apropriado antes da estimativa do número de cetano do combustível, considera-se eficaz realizar a detecção quando o combustível é fornecido ao tanque de combustível 32. No entanto, como o combustível antes do suprimento de combustível permanece no trajeto do combustível acima imediatamente antes de o combustível ser fornecido ao tanque de combustível 32, um valor correspondente ao combustível após o suprimento de combustível não pode ser detectado como a quantidade do calor gerado mesmo se a injeção de combustível citada for executada para detectar a quantidade do calor gerado pelo combustível naquele momento. A este respeito, como a [Condição D] é definida na presente modalidade, a injeção de combustível para a detecção da quantidade do calor gerado é executada depois de aguardar até que o combustível no trajeto do combustível acima seja substituído pelo combustível após o suprimento do combustível quando o combustível é fornecido ao tanque de combustível 32. Portanto, a injeção de combustível para a detecção da quantidade do calor gerado pelo combustível pode ser executada em um período de sincronismo apropriado e a quantidade do calor gerado pode ser estimado com precisão através desta injeção de combustível.

Se a condição de execução acima não for mantida (etapa S201: NÃO), este processo é provisoriamente suspenso sem a realização dos processamentos a seguir, isto é, os processamentos para detecção da quantidade do calor gerado pelo combustível.

Em seguida, quando este processo é realizado repetidamente e a condição de execução acima se mantém (etapa S201: SIM), o sincronismo de injeção alvo TQstb é definido com base na velocidade do motor NE, na temperatura do refrigerante THW e na pressão de supercarregamento PA neste momento (etapa S202). Quanto mais alta a velocidade do motor NE, mais adiantado o sincronismo de injeção alvo definido TQstb.

Ademais, a temperatura do combustível THQ é detectada pelo sensor de combustível 41 e o prazo de correção K4 é calculado com base nesta temperatura do combustível THQ (etapa S203). Como já descrito, neste processo, a temperatura do combustível THQ é detectada pelo sensor de combustível 41 no sincronismo imediatamente antes do início da execução da injeção de combustível no controle de detecção (especificamente, no sincronismo entre a manutenção da condição de execução e a execução da injeção de combustível). Desse modo, a temperatura do combustível THQ detectada no sincronismo próximo ao momento em que o combustível é efetivamente injetado no controle de detecção pode ser utilizada para a correção da quantidade de injeção alvo, quando então a quantidade de injeção alvo pode ser corrigida com precisão de acordo com o módulo volumétrico de elasticidade do combustível a ser efetivamente injetado. Esta detecção da temperatura do combustível THQ é executada depois que o sensor de combustível 41 é comutado provisoriamente

29/41 para a condição em que funciona como um sensor de temperatura através da emissão de um sinal da unidade eletrônica de controle 40.

Na presente modalidade, uma relação entre a temperatura do combustível THQ e o prazo de correção K4 capaz de eliminar precisamente o erro na quantidade de injeção resultante da variação do módulo volumétrico de elasticidade do combustível é obtida antecipadamente com base nos resultados de experimentação e simulação e armazenada na unidade eletrônica de controle 40. Na etapa S203, o prazo de correção K4 é definido com base nesta relação e na temperatura do combustível THQ.

No injetor de combustível 20 da presente modalidade, quanto mais alta a temperatura do combustível, isto é, quanto mais alto a módulo volumétrico de elasticidade do combustível, mais provavelmente diminuirá a área da forma de onda temporal de detecção no caso de acionamento do injetor de combustível 20 no mesmo estado. Supostamente a razão para isso é que, quanto mais alta a temperatura do combustível e quanto mais alta a módulo volumétrico de elasticidade do combustível, maior será a velocidade de propagação de uma onda de oscilação da pressão no interior do injetor de combustível 20. Desse modo, a onda de oscilação da pressão do combustível associada ao fechamento da válvula do injetor de combustível 20 atinge antes a posição do sensor de combustível 41. Como isso aumenta a taxa crescente da pressão do combustível PQ detectada pelo sensor de combustível 41 no processo de fechamento do injetor de combustível 20, a área da forma de onda temporal de detecção diminui na mesma medida. Na presente modalidade, se a área da forma de onda temporal de detecção diminuir da maneira descrita, a quantidade de injeção de combustível do injetor de combustível 20 é corrigida para aumentar em um controle da injeção de combustível para compensar a redução da área. Desse modo, na etapa S203, um valor para abreviar o tempo de injeção alvo TQtmb com um aumento na temperatura do combustível THQ é calculado como o prazo de correção K4 para eliminar essa mudança na quantidade de injeção de combustível.

Em seguida, a quantidade de injeção alvo (sincronismo de injeção alvo TQstb e tempo de injeção alvo TQtmb) é corrigida pelos prazos de correção K1 a K3 calculados pelo processo de correção citado e pelo prazo de correção acima K4 (etapa S204). Especificamente, o valor obtido pela adição do prazo de correção K1 ao sincronismo de injeção alvo TQstb é definido como um novo sincronismo de injeção alvo TQstb, e o valor obtido pela adição dos prazos de correção K2, K3 e K4 ao tempo de injeção alvo TQtmb é definido como um novo tempo de injeção alvo TQtmb.

Então, o controle do injetor de combustível 20 é executado com base no sincronismo de injeção alvo TQstb e no tempo de injeção alvo TQtmb para executar a injeção de combustível deste injetor de combustível 20 (etapa S205). Esta injeção de combustível é executada utilizando-se um injetor predeterminado da pluralidade de injetores de combustí30/41 vel 20 (na presente modalidade, o injetor de combustível 20 montado no cilindro 11 [n° 1]).

Ademais, os valores calculados em correspondência a um predeterminado injetor dos injetores de combustível 20 (na presente modalidade, o injetor de combustível 20 montado no cilindro 11 [n° 1]) são utilizados similarmente para os prazos de correção K1 a K3 utilizados neste processo.

Então, depois de calculado o valor do índice (o grau de oscilação da velocidade do motor ΣΔΝΕ acima) do torque produzido do motor a diesel 10 gerado com a injeção de combustível acima e este grau de oscilação da velocidade do motor ΣΔΝΕ é armazenado como o valor do índice da quantidade do calor gerado (etapa S206), este processo é provisoriamente suspenso. O grau de oscilação da velocidade do motor ΣΔΝΕ é especificamente calculado da maneira descrita adiante. Como mostra a Figura 13, no dispositivo de acordo com a presente modalidade, a velocidade do motor NE é detectada em intervalos de tempo predeterminados e a diferença ΔΝΕ (ΔΝΕ = NE - NEi) entre esta velocidade do motor NE e uma velocidade do motor NEi detectada no passado (a enésima contada a partir da atual, a terceira na presente modalidade) é calculada sempre que a detecção for realizada. Então, um valor integrado (valor equivalente a uma área mostrada pelas linhas oblíquas na Figura 13) é calculado para a variação na diferença acima ΔΝΕ que acompanha a execução da injeção de combustível acima. O valor integrado é armazenado como o grau de oscilação da velocidade do motor ΣΔΝΕ acima. As variações na velocidade do motor NE e a diferença ΔΝΕ mostrada na Figura 13 diferem ligeiramente das variações efetivas, visto que são mostradas de maneira simplificada para a execução de um método de cálculo do grau de oscilação da velocidade do motor ΣΔΝΕ facilmente compreensível.

A seguir, o procedimento de execução do processo de controle da estimativa acima será descrito em detalhes.

A Figura 14 é um fluxograma que mostra um procedimento de execução específico do processo de controle da estimativa acima. Uma série de processamentos mostrados neste fluxograma mostram conceitualmente o procedimento de execução do processo de controle da estimativa e os processamentos efetivos são realizados como um processamento de interrupção em cada ciclo predeterminado pela unidade eletrônica de controle 40.

Como mostra a Figura 14, neste processo, determina-se em primeiro lugar se uma condição de execução se mantém ou não (etapa S301). Determina-se que a condição de execução se mantém quando todas as condições acima [Condição A] e [Condição B] e a [Condição E] a seguir são satisfeitas.

[Condição E] Não existem relatos de conclusão da detecção da quantidade do calor gerado pelo combustível no processo de controle da detecção acima depois de determinado que o combustível foi fornecido ao tanque de combustível 32.

Se a condição de execução acima não for mantida (etapa S301: NÃO), este pro

31/41 cesso é provisoriamente suspenso sem a realização dos processamentos a seguir, isto é, os processamentos para a estimativa do número de cetano do combustível.

Em seguida, quando este processo é realizado repetidamente e a condição de execução acima se mantém (etapa S301: SIM), o sincronismo de injeção alvo TQsta é definido com base na velocidade do motor NE, na temperatura do refrigerante THW e na pressão de supercarregamento PA neste momento (etapa S302).

Ademais, a temperatura do combustível THQ é detectada pelo sensor de combustível 41 e o prazo de correção K4 é calculado com base nesta temperatura do combustível THQ (etapa S303). Como descrito, neste processo, a temperatura do combustível THQ é detectada pelo sensor de combustível 41 no sincronismo imediatamente antes do início da execução da injeção de combustível no controle da estimativa (especificamente, no sincronismo entre a manutenção da condição de execução e a execução da injeção de combustível). Neste processamento da etapa S303, um valor para abreviar o tempo de injeção alvo TQtma com um aumento na temperatura do combustível THQ é calculado como o prazo de correção K4 para suprimir uma mudança da quantidade de injeção de combustível em decorrência de uma variação do módulo volumétrico de elasticidade do combustível.

Em seguida, a quantidade de injeção de combustível alvo (sincronismo de injeção de combustível alvo TQsta e o tempo de injeção de combustível alvo TQtma) são corrigidos pelos prazos de correção K1 a K3 calculados pelo processo de correção mencionado e pelo prazo de correção acima K4 (etapa S304). Especificamente, o valor obtido pela adição do prazo de correção K1 ao sincronismo de injeção de combustível alvo TQsta é definido como um novo sincronismo de injeção de combustível alvo TQsta e o valor obtido pela adição dos prazos de correção K2, K3 e K4 ao tempo de injeção de combustível alvo TQtma é definido como um novo tempo de injeção de combustível alvo TQtma.

Então, o controle do injetor de combustível 20 é executado com base no sincronismo de injeção de combustível alvo TQsta e no tempo de injeção de combustível alvo TQtma para executar a injeção de combustível deste injetor de combustível 20 (etapa S305). Esta injeção de combustível é executada utilizando-se um injetor predeterminado da pluralidade de injetores de combustível 20 (na presente modalidade, o injetor de combustível 20 montado no cilindro 11 [n° 1]). Ademais, os valores calculados em correspondência a um injetor predeterminado dos injetores de combustível 20 (na presente modalidade, o injetor de combustível 20 montado no cilindro 11 [n° 1]) são utilizados similarmente para os prazos de correção K1 a K3 utilizados neste processo.

Em seguida, calcula-se o valor do índice (o grau de oscilação da velocidade do motor ΣΔΝΕ acima) do torque produzido pelo motor a diesel 10 gerado com a injeção de combustível acima (etapa S306).

Então, um valor estimado do número de cetano do combustível (número de cetano

32/41 estimado) é calculado com base no grau de oscilação da velocidade do motor ΣΔΝΕ, na velocidade do motor durante a injeção e no valor do índice da quantidade do calor gerado detectado no processo de controle da detecção (etapa S307). Na presente modalidade, uma relação do número de cetano estimado, o grau de oscilação da velocidade do motor ΣΔΝΕ e a velocidade do motor durante a injeção capaz de estimar com precisão o número de cetano do combustível quando o processo de controle da estimativa é realizado utilizando-se um combustível com uma quantidade predeterminada do calor gerado (relação como mostra a Figura 8) é obtida antecipadamente com base nos resultados de experimentação e simulação e armazenada na unidade eletrônica de controle 40. Na etapa S307, a relação acima (mapa de estimativa) é corrigida com base na diferença entre a quantidade efetiva do calor gerado obtida a partir do valor do índice da quantidade do calor gerado acima e uma quantidade predeterminada do calor gerado. Então, o número de cetano estimado é calculado a partir do mapa de estimativa corrigido com base no grau de oscilação da velocidade do motor ΣΔΝΕ e na velocidade do motor durante a injeção.

Depois de assim calcular o número de cetano estimado, este processo é provisoriamente suspenso.

No dispositivo de acordo com a presente modalidade, realizam-se diversos processos com base no sinal emitido pelo sensor de combustível 41 correspondente a cada um dos cilindros 11 (n° 1 a n° 4) do motor a diesel 10, como a execução de diversos processos (processo relacionado ao controle da injeção de combustível e processo de correção) para a injeção de combustível para o cilindro 11 [n° 1] com base em um sinal de detecção do sensor de combustível 41 fornecido no cilindro 11 [n° 1] do motor a diesel 10. Desse modo, no motor a diesel 10 com múltiplos cilindros, no qual a característica de operação do injetor de combustível 20 difere entre os respectivos cilindros 11 em decorrência da diferença individual inicial e varia ao longo do tempo, a quantidade de combustível injetada por cada injetor de combustível 20 pode ser ajustada com precisão com base na pressão do combustível PQ detectada pelo sensor de combustível 41 dedicado fornecido em cada cilindro 11.

Além disso, utilizando um destes injetores de combustível 20 (na presente modalidade, o injetor de combustível 20 correspondente ao cilindro 11 [n° 1]), a injeção de combustível no controle de detecção e a injeção no controle da estimativa são executadas com base nos prazos de correção K1 a K3 calculados no controle da injeção de combustível deste injetor de combustível 20. Como a quantidade do combustível a ser efetivamente injetada no controle de detecção e no controle da estimativa é ajustada com precisão da maneira descrita, o número de cetano do combustível pode ser estimado precisamente em função do torque produzido pelo motor a diesel 10 gerado com aquela injeção de combustível.

Como descrito acima, as seguintes vantagens são obtidas de acordo com a presente modalidade.

33/41 (1) 0 valor do índice da quantidade do calor gerado associado à combustão do combustível é detectado e o número de cetano é estimado com base neste valor do índice. Desse modo, suprime-se o erro da estimativa do número de cetano em decorrência de uma variação da quantidade do calor gerado do combustível, e o número de cetano do combustível é estimado com precisão.

(2) A quantidade predeterminada do combustível é injetada no processo de controle da detecção, o valor do índice (grau de oscilação da velocidade do motor ΣΔΝΕ) do torque produzido do motor a diesel 10 gerado com a execução desta injeção de combustível é calculado e este grau de oscilação da velocidade do motor ΣΔΝΕ é detectado como o valor do índice da quantidade do calor gerado. Desse modo, um valor que corresponde à tendência de que, quanto mais alta a quantidade do calor gerado pelo combustível utilizado, maior o torque produzido pelo motor a diesel 10 no caso da combustão de uma quantidade de combustível predeterminada, é detectada como um valor do índice da quantidade do calor gerado.

(3) A quantidade de injeção alvo para a injeção de combustível no controle de detecção é corrigida com base na forma de onda oscilante da pressão do combustível PQ detectada pelo sensor de combustível 41. Desse modo, muito embora ocorra variação na velocidade em movimento do injetor de combustível 20 em decorrência da variação no módulo volumétrico de elasticidade do combustível, o desvio entre a característica de operação efetiva do injetor de combustível 20 e a característica da operação básica é suprimido, e o erro na quantidade de injeção resultante da variação na viscosidade cinética do combustível é suprimido. Portanto, uma quantidade de combustível ajustada precisamente é injetada pelo injetor de combustível 20, e a quantidade do calor gerado do combustível é detectada com precisão com base no valor do índice do torque produzido pelo motor a diesel 10 obtida em consequência desse fato.

(4) 0 sincronismo de injeção alvo TQstb e o tempo de injeção alvo TQtmb são corrigidos pelos prazos de correção K1 a K3 calculados com base na diferença entre a forma de onda temporal de detecção e a forma de onda temporal básica. Desse modo, muito embora ocorra uma variação na velocidade em movimento do injetor de combustível 20 em decorrência da variação na viscosidade cinética do combustível, o desvio entre a característica de operação efetiva do injetor de combustível 20 e a característica da operação básica é suprimido e o erro na quantidade de injeção em decorrência da variação na viscosidade cinética do combustível é suprimido.

(5) A quantidade de injeção alvo para a injeção de combustível no controle de detecção é corrigida com base na temperatura do combustível THQ detectada pelo sensor de combustível 41. Desse modo, muito embora a relação entre a forma de onda oscilante da pressão de combustível efetiva e a forma de onda oscilante da pressão do combustível PQ

34/41 detectada pelo sensor de combustível 41 difira em decorrência da variação no módulo volumétrico de elasticidade do combustível, o erro da quantidade efetiva de injeção de combustível associado a essa diferença é suprimido. Portanto, a quantidade de combustível precisamente ajustada é injetada pelo injetor de combustível 20, e a quantidade do calor gerado do combustível é detectada com precisão em função do valor do índice do torque produzido do motor a diesel 10 obtido em consequência desse fato.

(6) A temperatura do combustível THQ é detectada imediatamente antes do início da execução da injeção de combustível no controle de detecção e a quantidade de injeção alvo no controle de detecção é corrigida com base na temperatura detectada do combustível THQ. Desse modo, a quantidade de injeção alvo é corrigida com precisão de acordo com o módulo volumétrico de elasticidade do combustível a ser efetivamente injetado.

(7) A quantidade de injeção de combustível alvo para a injeção de combustível no controle da estimativa é corrigida com base na forma de onda oscilante da pressão do combustível PQ detectada pelo sensor de combustível 41. Desse modo, uma quantidade de combustível precisamente ajustada é injetada pelo injetor de combustível 20 e o número de cetano do combustível é estimado com precisão em função do valor do índice do torque produzido pelo motor a diesel 10 obtido em consequência desse fato.

(8) A quantidade de injeção de combustível alvo no controle da estimativa é corrigida com base na temperatura do combustível THQ detectada pelo sensor de combustível 41. Desse modo, uma quantidade de combustível precisamente ajustada é injetada pelo injetor de combustível 20 e o número de cetano do combustível é estimado com precisão em função do valor do índice do torque produzido pelo motor a diesel 10 obtido em consequência desse fato.

(9) 0 sincronismo de injeção de combustível alvo TQsta e o tempo de injeção de combustível alvo TQtma são corrigidos pelos prazos de correção K1 a K3 calculados com base na diferença entre a forma de onda temporal de detecção e a forma de onda temporal básica. Desse modo, suprime-se o erro na quantidade de injeção no controle da estimativa em decorrência da variação na viscosidade cinética do combustível.

(10) A temperatura do combustível THQ é detectada imediatamente antes do início da execução da injeção de combustível no controle da estimativa e a quantidade de injeção de combustível alvo no controle da estimativa é corrigida com base na temperatura detectada do combustível THQ. Desse modo, a quantidade de injeção de combustível alvo é corrigida com precisão de acordo com o módulo volumétrico de elasticidade do combustível a ser efetivamente injetado.

(11) Como os sensores de combustível 41, que atuam como sensores de pressão, são fixados individualmente de maneira integral a um injetor de combustível 20, uma forma

35/41 de onda oscilante que corresponde à viscosidade cinética do combustível em cada ponto no tempo sucessivo é detectada por cada sensor de combustível 41, e a quantidade de injeção de combustível alvo no controle de detecção e aquela no controle da estimativa é adequadamente corrigida com base nesta forma de onda oscilante.

A modalidade acima pode ser modificada como se segue.

A configuração para definir o sincronismo de injeção de combustível alvo TQsta (ou sincronismo de injeção alvo TQstb) com base na temperatura do refrigerante THW e a configuração para definir o sincronismo de injeção de combustível alvo TQsta (ou sincronismo de injeção alvo TQstb) com base na pressão de supercarregamento PA podem ser omitidas. Neste caso, a temperatura do refrigerante THW e a pressão de supercarregamento PA podem ser acrescentadas como parâmetros utilizados na detecção do valor do índice da quantidade do calor gerado (ou no cálculo do número de cetano estimado), por exemplo, corrigindo-se o grau de oscilação da velocidade do motor ΣΔΝΕ com base na temperatura do refrigerante THW ou corrigindo-se o grau de oscilação da velocidade do motor ΣΔΝΕ com base na pressão de supercarregamento PA. Além disso, por meio desta configuração detecta-se a quantidade do calor gerado (ou calcula-se o número de cetano estimado) de acordo com a temperatura do pico e com a pressão do pico na câmara de combustão 11a na execução da injeção de combustível e o número de cetano do combustível é estimado com precisão.

Se a região onde o torque produzido pelo motor a diesel 10 não atinge o limite superior nem o limite inferior for suficientemente ampla, a configuração para definir variavelmente o sincronismo de injeção de combustível alvo TQsta de acordo com a velocidade do motor NE pode ser omitida.

O número de cetano estimado é calculado com base no grau de oscilação da velocidade do motor ΣΔΝΕ e no valor do índice da quantidade do calor gerado sem utilizar a velocidade do motor durante a injeção como parâmetro de cálculo. Especificamente, quando a velocidade do motor NE é predeterminada, a injeção de combustível para estimar o número de cetano do combustível pode ser executada e o número de cetano estimado pode ser calculado com base no grau de oscilação da velocidade do motor ΣΔΝΕ calculado neste momento.

Ao calcular o número de cetano estimado, é possível preparar uma pluralidade de mapas de operação que definem diferentes relações dependendo do valor do índice da quantidade do calor gerado invés de corrigir o mapa de estimativa com base no valor do índice da quantidade do calor gerado, e o número de cetano estimado pode ser calculado a partir da relação armazenada no mapa de operação selecionado com base no valor do índice detectado da quantidade do calor gerado.

Na modalidade acima, no processo de controle da estimativa, o mapa de estimativa

36/41 é corrigido com base no valor do índice da quantidade do calor gerado e o número de cetano estimado é calculado a partir do mapa de estimativa corrigido com base no valor do índice (grau de oscilação da velocidade do motor ΣΔΝΕ) do torque produzido. Invés disso, o grau de oscilação da velocidade do motor ΣΔΝΕ pode ser corrigido com base no valor do índice da quantidade do calor gerado e o número de cetano estimado pode ser calculado a partir do mapa de estimativa com base no grau de oscilação da velocidade do motor ΣΔΝΕ corrigido. Ademais, a quantidade de injeção de combustível alvo no processo de controle da estimativa pode ser corrigida com base no valor do índice da quantidade do calor gerado e o número de cetano estimado pode ser calculado a partir do mapa de estimativa com base no grau de oscilação da velocidade do motor ΣΔΝΕ obtida em consequência da injeção de combustível com base na quantidade de injeção de combustível alvo corrigida. Como o número de cetano é estimado com base no valor do índice da quantidade do calor gerado do combustível também por meio desta configuração, suprime-se o erro na estimativa do número de cetano em decorrência de uma variação da quantidade do calor gerado do combustível.

O processo para detectar o valor do índice da quantidade do calor gerado pelo combustível no controle de detecção pode ser executado antes do processo para o cálculo do grau de oscilação da velocidade do motor ΣΔΝΕ no controle da estimativa. Também por meio desta configuração, o número de cetano estimado é calculado com base no valor do índice da quantidade do calor gerado e no grau de oscilação da velocidade do motor ΣΔΝΕ.

O cálculo do número de cetano estimado com base no valor do índice (grau de oscilação da velocidade do motor ΣΔΝΕ) do torque produzido pelo motor a diesel 10 pode ser executado de acordo com uma expressão aritmética invés do cálculo segundo o mapa de estimativa. Em suma, é suficiente armazenar uma relação entre o número de cetano estimado e o grau de oscilação da velocidade do motor ΣΔΝΕ na unidade eletrônica de controle 40 antecipadamente e calcular o número de cetano estimado a partir desta relação.

O sincronismo de detecção da temperatura do combustível THQ como parâmetro de cálculo do prazo de correção K4 não é limitado ao sincronismo imediatamente antes da execução da injeção de combustível no controle de detecção (ou controle da estimativa), podendo sofrer variações para um sincronismo arbitrário. Em suma, é suficiente se a temperatura do combustível a ser injetado puder ser obtida com precisão antes da execução da injeção de combustível no controle de detecção (ou controle da estimativa). Especificamente, a temperatura do combustível THQ detectada na execução de outro controle do motor, como o controle da injeção de combustível, pode ser utilizada como parâmetro de cálculo do prazo de correção K4.

O processo para o cálculo do prazo de correção K4 e o processo para corrigir o tempo de injeção de combustível alvo TQtma e o tempo de injeção alvo TQtmb com base

37/41 neste prazo de correção K4 também podem ser omitidos.

O dispositivo para estimativa do número de cetano de acordo com a modalidade também pode ser aplicado a um dispositivo no qual somente os prazos de correção K1, K2 são calculados sem que o prazo de correção K3 seja calculado no controle da injeção de combustível.

Na modalidade, a quantidade de injeção alvo no controle de detecção e a quantidade de injeção de combustível alvo no controle da estimativa são corrigidas pelos respectivos prazos de correção K1 a K3 calculados no controle da injeção de combustível. Invés disso, pode-se executar a injeção de combustível dedicada para o cálculo dos prazos de correção para corrigir a quantidade de injeção alvo no controle de detecção e a quantidade de injeção de combustível alvo no controle da estimativa e os prazos de correção podem ser calculados com base na diferença entre a característica de operação efetiva (forma de onda temporal de detecção) do injetor de combustível 20 e uma característica de operação básica predeterminada (forma de onda temporal básica) na execução desta injeção de combustível.

Especificamente, os prazos de correção podem ser calculados com base na diferença entre o sincronismo de conclusão de uma ação de fechamento da válvula na característica de operação efetiva do injetor de combustível 20 e a de uma ação de fechamento da válvula do injetor de combustível 20 na característica da operação básica. Como descrito acima, quanto mais alta a viscosidade cinética do combustível, mais lento o velocidade de fechamento da válvula do injetor de combustível 20. Desse modo, quando a ação de fechamento da válvula do injetor de combustível 20 varia em decorrência de uma variação na viscosidade cinética do combustível, essa mudança surge como uma diferença no sincronismo de conclusão da ação de fechamento da válvula entre a característica de operação efetiva do injetor de combustível 20 e a característica da operação básica. A este respeito, de acordo com a configuração acima, os prazos de correção para corrigir a quantidade de injeção alvo no processo de controle da detecção e a quantidade de injeção de combustível alvo no processo de controle da estimativa podem ser calculados utilizando-se essa diferença no sincronismo de conclusão da ação de fechamento da válvula como um valor do índice da viscosidade cinética do combustível. Desse modo, um erro na quantidade de injeção em decorrência de uma variação da viscosidade cinética do combustível é suprimido com base nestes valores de correção. Além disso, os valores equivalentes aos prazos de correção acima K1 a K3 também são calculados como os prazos de correção acima. Em suma, quaisquer valores capazes de suprimir adequadamente o desvio entre a característica de operação efetiva do injetor de combustível 20 e a característica da operação básica podem ser utilizados como os prazos de correção acima.

O dispositivo para estimativa do número de cetano de acordo com a modalidade acima pode ser aplicado não somente ao veículo 1, no qual o mecanismo de embreagem 2

38/41 e a transmissão manual 3 são instalados, ma também um veículo no qual um conversor de torque e uma transmissão automática estão instalados. Neste caso, a injeção de combustível para detectar uma quantidade do calor gerado pelo combustível e a injeção de combustível para estimar um número de cetano podem ser executadas com a condição de que um controle do corte de combustível esteja em execução.

Um valor, exceto o grau de oscilação da velocidade do motor ΣΔΝΕ, pode ser calculado como o valor do índice do torque produzido pelo motor a diesel 10. Por exemplo, a velocidade do motor NE quando a injeção de combustível é executada (velocidade do motor durante a injeção) e a velocidade do motor NE quando a injeção de combustível não é executada podem ser respectivamente detectadas durante a execução do controle de detecção ou do controle da estimativa. Neste caso, a diferença entre estas velocidades é calculada e a diferença é utilizada como o valor do índice acima.

Um valor, exceto o grau de oscilação da velocidade do motor ΣΔΝΕ, pode ser calculado como o valor do índice da quantidade do calor gerado. Por exemplo, a temperatura do pico e a pressão do pico em cada cilindro 11 do motor a diesel 10 quando a quantidade de combustível predeterminada é injetada podem ser detectadas e armazenadas como os valores do índice na unidade eletrônica de controle 40.

A quantidade de injeção de combustível no controle de detecção e no controle da estimativa podem ser quantidades diferentes definidas.

Invés de utilizar a temperatura do refrigerante THW, um valor que é um índice da temperatura do pico nas câmaras de combustão 11a, à exceção da temperatura do refrigerante THW, como a temperatura do motor a diesel 10 (especificamente, o cabeçote do cilindro ou o bloco do cilindro do motor) ou a temperatura do ar de admissão, pode ser utilizada como parâmetro de definição do sincronismo de injeção de combustível alvo TQsta e do sincronismo de injeção alvo TQstb. Ademais, é possível ainda detectar diretamente a temperatura em cada câmara de combustão 11a e utilizá-la como o parâmetro de definição acima.

Invés de utilizar a pressão de supercarregamento PA, um valor que é um índice da pressão do pico na câmara de combustão 11a, à exceção da pressão de supercarregamento PA, como a pressão do ar de admissão ou pressão atmosférica, pode ser utilizada como parâmetro de definição do sincronismo de injeção de combustível alvo TQsta e do sincronismo de injeção alvo TQstb. Ademais, é possível ainda detectar diretamente uma pressão na câmara de combustão 11a e utilizá-la como o parâmetro de definição acima. Essa configuração também pode ser aplicada a um motor a diesel no qual o supercarregador 16 não é fornecido. Como uma pressão do pico na câmara de combustão 11a difere ligeiramente dependendo do estado de operação e do ambiente de operação do motor a diesel mesmo se o supercarregador 16 não for fornecido no motor a diesel, a exatidão na estimativa do número de cetano do combustível pode ser aprimorada quando se corrige o sincronismo de injeção

39/41 com base nesta pressão do pico (ou um valor do índice da mesma).

O método para determinar que o combustível foi fornecido ao tanque de combustível 32 não está restrito ao método de determinação com base no sinal de detecção do sensor da quantidade reserva 45, e um método arbitrário como um método de determinação com base na abertura e fechamento da tampa do tanque de combustível 32, pode ser adotado.

O método para determinar a substituição do combustível no trajeto do combustível não está restrito ao método de determinação com base na quantidade do combustível que vaza para a passagem de retorno 35 de dentro do injetor de combustível 20. Pelo contrário, qualquer método pode ser empregado. Por exemplo, um método de determinação com base na quantidade do combustível suprido ao injetor de combustível 20 ou um método de determinação com base na quantidade do combustível injetado do injetor de combustível 20 pode ser empregado.

Desde que o processo para detecção da quantidade do calor gerado do combustível possa ser executado na situação adequada, a condição de execução no processo de controle da detecção pode ser alterada arbitrariamente. Ademais, desde que o processo para estimar o número de cetano do combustível possa ser executado na situação adequada, a condição de execução no processo de controle da estimativa pode ser alterada arbitrariamente. Por exemplo, é possível ainda definir uma [Condição F] na qual decorreu um período de tempo predeterminado após a determinação de que o combustível foi fornecido ao tanque de combustível 32 invés da [Condição D]. De acordo com a [Condição F], a substituição do combustível no trajeto do combustível pode ser determinada assim como com a [Condição D] definindo-se um tempo relativamente curto como o período de tempo predeterminado. Por outro lado, é possível determinar se a propriedade do combustível no tanque de combustível 32 foi alterada com o passar do tempo após o suprimento do combustível por meio da [Condição F], e o processo para estimar o número de cetano do combustível pode ser executado com base nessa determinação. Ademais, é possível ainda definir uma [Condição G] de que a operação foi realizada para interromper a operação do motor a diesel 10. Quando a operação do motor a diesel 10 é interrompida, a temperatura do motor em muitos casos está suficientemente alta. Desse modo, é bastante provável que o estado de operação seja estável se comparado ao caso em que esta temperatura é baixa, e considerase que seja um ambiente em que a detecção da quantidade do calor gerado do combustível e a estimativa do número de cetano podem ser realizadas precisamente com base na velocidade do motor NE (especlficamente, o grau de oscilação da velocidade do motor ΣΔΝΕ). Definindo-se a [Condição G] acima, o processo para detectar a quantidade do calor gerado do combustível e o processo para estimar o número de cetano podem ser executados em tal ambiente. Além disso, como o número de cetano do combustível utilizado na partida do mo

40/41 tor a diesel 10 pode ser estimado com precisão, o desempenho da partida do motor a diesel 10 pode ser aprimorado. É possível determinar se a [Condição G] foi satisfeita quando um comutador de acionamento é operado pelo condutor para suspender a operação do motor a diesel 10.

Em lugar de fornecer o sensor de combustível 41, que conta com as funções de sensor de pressão e sensor de temperatura, um sensor de pressão e um sensor de temperatura podem ser fornecidos separadamente. O modo de fixação do sensor de pressão nesta configuração não está restrito ao modo em que o sensor de pressão é fixado diretamente ao injetor de combustível 20 e pode ser alterado arbitrariamente desde que uma pressão, que é o índice da pressão do combustível no interior do injetor de combustível 20 (especificamente, na câmara de bico 25), isto é, uma pressão do combustível que varia com a mudança da pressão do combustível no interior do injetor de combustível 20, possa ser detectada adequadamente. Especificamente, o sensor de pressão pode ser montado na passagem de divisão 31a ou no trilho comum 34. Ademais, um modo de fixação do sensor de temperatura na configuração acima não está restrito ao modo em que o sensor de temperatura é fixado diretamente ao injetor de combustível 20 e pode ser alterado arbitrariamente desde que a temperatura do combustível efetivamente injetado do injetor de combustível 20 possa ser detectada adequadamente. Especificamente, o sensor de temperatura pode ser montado na passagem de divisão 31a ou no trilho comum 34.

É possível ainda empregar um injetor de combustível do tipo acionado por um atuador eletromagnético inclusive, por exemplo, uma bobina solenoide invés do injetor de combustível 20 do tipo acionado pelo atuador piezoelétrico 29.

A presente invenção pode ser aplicada não somente a motores a diesel que incluem quatro cilindros, mas também a motores a diesel com um único cilindro, motores a diesel com dois cilindros, três cilindros ou motores a diesel que incluem cinco ou mais cilindros.

Descrição dos Números de Referência

1...veículo, 2...mecanismo de embreagem, 3 transmissão manual, 4... roda,

10.. .motor a diesel, 11...cilindro, 11 a...câmara de combustão, 12...passagem de admissão,

13.. .pistão, 14...eixo de manivela, 15...passagem de exaustão, 16...supercarregador,

17.. .compressor, 18...turbina, 20...injetor de combustível, 21 ...alojamento, 22...válvula de agulha, 23...orifício de injeção, 24...mola, 25...câmara de bico, 26...câmara de pressão,

27.. .passagem de introdução, 28...passagem de comunicação, 29...atuador piezoelétrico, 29a...corpo de válvula, 30...passagem de descarga, 31a...passagem de divisão, 31b...passagem de suprimento, 32...tanque de combustível, 33...bomba de combustível,

34.. .trilho comum, 35...passagem de retorno, 40...unidade eletrônica de controle,

41.. .sensor de combustível, 42... sensor de pressão de supercarregamento, 43...sensor da manivela, 44j..sensor de temperatura de água, 45...sensor da quantidade reserva,

41/41

46.. .sensor da quantidade de operação do acelerador, 47...sensor de velocidade do veículo,

48.. .comutador de embreagem

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Dispositivo para estimativa do número de cetano (40), que executa a injeção de combustível por meio de uma quantidade de injeção predeterminada para estimar um número de cetano do combustível a ser queimado em um motor a diesel (10), e estimar o número de cetano com base em um primeiro valor do índice do torque produzido pelo motor a diesel (10) que é gerado pela execução da injeção do combustível, o dispositivo (40) sendo CARACTERIZADO por detectar um valor do índice de uma quantidade do calor gerado pela combustão do combustível por executar a injeção do combustível por uma quantidade de injeção predeterminada para detectar a quantidade do calor gerado do combustível, computar um segundo valor do índice do torque produzido pelo motor a diesel (10) que é gerado por meio da execução da injeção de combustível, e definir o segundo valor de índice computado como o valor do índice da quantidade do calor gerado, em que quando estimando o número de cetano com base no primeiro valor do índice, o dispositivo (40) estima o número de cetano em referência ao valor do índice da quantidade de calor gerado além do primeiro valor do índice.
2. Dispositivo para estimativa do número de cetano (40), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo (40) armazena antecipadamente uma relação entre um valor estimado do número de cetano e o primeiro valor do índice do torque produzido, corrige a relação com base no valor do índice da quantidade do calor gerado, e computa o valor estimado do número de cetano com base na relação corrigida e no primeiro valor do índice do torque produzido.
3. Dispositivo para estimativa do número de cetano (40), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo (40) armazena antecipadamente uma relação entre um valor estimado do número de cetano e o primeiro valor do índice do torque produzido, corrige o primeiro valor do índice com base no valor do índice da quantidade do calor gerado, e computa o valor estimado do número de cetano com base no primeiro valor do índice corrigido e na relação.
4. Dispositivo para estimativa do número de cetano (40), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo (40) executa a injeção de combustível para estimar o número de cetano com base em uma quantidade de injeção que foi corrigida em acordo com o valor do índice da quantidade do calor gerado, e

Petição 870190074299, de 02/08/2019, pág. 8/10

2/3 estima o número de cetano com base no primeiro valor do índice do torque produzido que foi computado na execução da injeção de combustível.
5. Dispositivo para estimativa do número de cetano (40), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo (40) executa, com base em uma quantidade de injeção alvo, a injeção de combustível para detectar a quantidade do calor gerado, o dispositivo (40) compreende ainda um sensor de pressão (41) que detecta uma pressão do combustível que é um índice da pressão do combustível dentro de um injetor de combustível (20), em que o dispositivo (40) corrige a quantidade de injeção alvo com base em uma forma de onda oscilante da pressão do combustível detectada pelo sensor de pressão (41) na injeção de combustível.
6. Dispositivo para estimativa do número de cetano (40) de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo (40) computa uma característica operacional efetiva do injetor de combustível (20) com base na forma de onda oscilante da pressão do combustível detectada, e corrige a quantidade de injeção alvo com base em uma diferença entre a característica operacional efetiva computada e uma característica operacional básica predeterminada.
7. Dispositivo para estimativa do número de cetano (40) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo (40) executa, com base em uma quantidade de injeção alvo, a injeção de combustível para detectar a quantidade do calor gerado, detecta uma temperatura do combustível utilizando um sensor de temperatura (41), e corrige a quantidade de injeção alvo com base em uma temperatura detectada do combustível.
8. Dispositivo para estimativa do número de cetano (40), de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo (40) realiza a detecção da temperatura do combustível utilizando o sensor de temperatura (41) imediatamente antes da execução da injeção de combustível para detectar a quantidade do calor gerado.
9. Dispositivo para estimativa do número de cetano (40), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo (40) executa, com base em uma quantidade de injeção de combustível alvo, a injeção de combustível para estimar o número de cetano, o dispositivo (40) compreendendo ainda um sensor de pressão (41) que detecta uma pressão do combustível que é um índice da pressão de combustível dentro de um injetor de

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3/3 combustível (20), e em que o dispositivo (40) corrige a quantidade de injeção de combustível alvo com base em uma forma de onda oscilante da pressão do combustível detectada pelo sensor de pressão (41) na injeção de combustível.
10. Dispositivo para estimativa do número de cetano (40), de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo (40) computa uma característica operacional efetiva do injetor de combustível (20) com base na forma de onda oscilante da pressão do combustível detectada, e corrige a quantidade de injeção de combustível alvo com base em uma diferença entre a característica operacional efetiva computada e uma característica operacional básica predeterminada.
11. Dispositivo para estimativa do número de cetano (40), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo (40) executa, com base em uma quantidade de injeção de combustível alvo, a injeção de combustível para estimar o número de cetano, detecta a temperatura do combustível utilizando um sensor de temperatura (41), e corrige a quantidade de injeção de combustível alvo com base na temperatura detectada do combustível.
12. Dispositivo para estimativa do número de cetano (40), de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo (40) realiza a detecção da temperatura do combustível utilizando o sensor de temperatura (41) imediatamente antes da execução da injeção de combustível para estimar o número de cetano.
13. Dispositivo para estimativa do número de cetano (40), de acordo com qualquer uma das reivindicações 5, 6, 9 e 10, CARACTERIZADO pelo fato de que o sensor de pressão (41) é fixado ao injetor de combustível (20).